歐姆接觸

金屬與半導體接觸時可以形成非整流接觸，即歐姆接觸，這是另一類重要的金屬－半導體接觸。歐姆接觸是指這樣的接觸：它不產生明顯的附加阻抗，而且不會使半導體內部的平衡載流子濃度發生顯著的改變。從電學上講，理想歐姆接觸的接觸電阻與半導體樣品或器件相比應當很小，當有電流流過時，歐姆接觸上的電壓降應當遠小於樣品或器件本身的壓降，這種接觸不影響器件的電流一電壓特性，或者説，電流一電壓特性是由樣品的電阻或器件的特性決定的 ^[3]  。

欲形成好的歐姆接觸，有二個先決條件 ^[4]  ：

（1）金屬與半導體間有低的界能障礙 ^[4]  。

（2）半導體有高濃度的雜質摻入 ^[4]  。

前者可使界面電流中熱激發部分增加;後者則使半導體耗盡區變窄，電子有更多的機會直接穿透(Tunneling)，而同時使Rc阻值降低 ^[4]  。

金半接觸的特性與半導體的導電類型(N型或P型)以及金屬和半導體的逸出功的相對大小有關。逸出功又稱為功函數，它是使電子從材料(半導體或金屬)體內進入真空所必須賦予電子的能量。確切地説：功函數表示恰好使一個電子從材料的費米能級進入材料外表面真空中，且處於靜止狀態(動能為0)所需的能量，圖1中把電子在真空中的靜止狀態表示為真空能級，用(E_F)M和(E_F)S分別代表金屬和半導體的費米能級，用W和W分別代表金屬和半導體的功函數，半導體導帶底與真空能級的能量差用X_s表示(稱為半導體的電子親和能) ^[5]  。

由 Braun於1874年發現的金屬－半導體接觸，形成了一種最古老的半導體器件的基礎。第一種被認可的理論由 Schottky於20世紀30年代發展而成。為了紀念他通常稱金屬－半導體器件為肖特基勢壘( Schottky barrier)器件。通常這個名字表示這些器件作為帶有明顯非線性電流－電壓特徵的整流器應用 ^[6]  。

歐姆接觸有線性或準線性的電流一電壓特性。然而，歐姆接觸不是必須擁有線性I-V特性。這種接觸必須能夠提供足夠的器件電流，且接觸電壓降與器件整個作用區域的電壓降相比應該要小。歐姆接觸不應該使器件有任何顯著程度的退化，且不應該注入少數載流子 ^[6]  。

半導體重摻雜時，它與金屬的接觸近似地有線性的和對稱的電流一電壓關係，並且有較小的接觸電阻，因而是接近理想的歐姆接觸 ^[7]  。

製作歐姆接觸最常用的方法是，用重摻雜的半導體與金屬接觸，例如金屬-n⁺-n和金屬-p⁺-P結構。由於有n⁺、p⁺層，金屬的選擇就比較自由，可以考慮工藝上以及使用要求上的問題。形成金屬與半導體接觸的方法有許多種，例如蒸發、濺射、電鍍等等 ^[7]  。