(Walter Hermann
Schottky, 1939)
Schottky barrier, metal
yarıiletken bağlantıdaki (junction) potansiyel bariyeridir, metalin ve
yarıiletkenin iş fonksiyonları (vakumda bir katı veya sıvıdan bir elektron
çıkarmak için gereken enerji) farkına eşittir.
Schottky bariyer,
bir metal-yarıiletkendeki elektronların karşılaştığı potansiyel enerji
bariyeridir; en önemli karakteristiklerinden biri Schottky bariyer
yüksekliğidir (FB). Bu
değer metal ve yarıiletkenin kombinasyonuna göre değişir (Şekil-1). FB,
metal-yarıiletken bağlantı boyunca elektrik iletiminde rektifiye engelidir; ve
bu nedenle bir yarıiletken sistemde başarılı bir işlem için hayati önem taşır.
Şekil-1’deki şemalarda n-tip ve p-tip yarıiletken için band diyagramları ve FB’nın büyüklüğünün
Fermi seviyesi (EF), arayüzey iletken band
kenarı (EC) ve valens band kenarı (EV) ile ilişkileri
gösterilmiştir (sıfır biasta; dengede).
Bir
metal-yarıiletken arayüzde kristal potansiyelin dağılımı (-eV(r)) ve enerji bandları
Şekil-2’de gösterilmiştir. Schottky bariyer yüksekliği (FB) bir
arayüzün katkısıyla iki bulk (metal ve yarıiletken) komponente bölünebilir.
Örneğin,
FB,p = mM
- mS - eDISR
eDISR: arayüz spesifik bölge boyunca ortalama elektrostatik potansiyeldeki
fark, mM: metalin iç kimyasal potansiyeli, mS: yarıiletkenin iç iyonizasyon enerjisidir.
Schottky
bariyerlerle metal-yarıiletken bağlantıları mikrodalga dedektörler, transistörler
ve fotodiyodlarda geniş bir kullanım alanına sahiptir.
Şekil-1: Schottky bariyer, sıfır biasta (dengede): n-tip ve p-tip yarıiletken için band diyagramı (FB: Schottky bariyer yüksekliği, EF: Fermi seviyesi, EC: arayüzey iletken band kenarı, EV: valens band kenarı)
Şekil-2: Bir metal-yarıiletken arayüzde kristal potansiyelin dağılımı (-eV(r)), ve enerji bandları (EF, EC, EV)
