Contactos Ohmicos Y Rectificantes

Fabricación, análisis experimental y caracterización de contactos Óhmicos y Schottky
Sarmiento Arellano Jc.
Dispositivos semiconductores, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Puebla, México
jacysaar@gmail.com

Resumen—Se fabricaron contactos óhmicos y rectificantes utilizando la técnica de evaporación por filamento caliente para el depósito de oro y aluminio en obleas de silicio tipop, p+, n y n+, se caracterizaron mediante curvas I-V esto con el fin de comprar los resultados teóricos con los prácticos obtenidos de estas curvas, se realizaron mediciones transversales y longitudinales sobre cada contacto para comprobar que su respuesta no varía.

En este práctica se utilizó la técnica de depósito físico en fase vapor (PVD) mediante filamento caliente para fabricar contactosóhmicos y rectificantes, posteriormente se caracterizaron estos contactos bajo mediciones de I-V, se analizó su comportamiento y se compraron estos resultados con los predichos mediante la teoría. ll. MARCO TEORICO A. Contacto óhmico y rectificante: La descripción del comportamiento de una unión metalsemiconductor a nivel microscópico se debe desarrollar tomando en consideración el potencial detrabajo de dichos materiales así como el tipo de semiconductor (tipo p o tipo n), dando como resultado dos casos principalmente. a) Cuando ∅ b) Cuando ∅ ∅ ∅

I. INTRODUCCIÓN En la actualidad los contactos óhmicos son muy utilizados debido a la resistencia que presentan cuando se les aplica un voltaje; un contacto óhmico ideal es una unión metal semiconductor en el cual el potencial de contactoresulta prácticamente independiente de la magnitud y sentido de la corriente que circula y su valor es despreciable frente a las caídas de potencial en las zonas neutras. Como su nombre lo indica el contacto óhmico sirve para hacer contacto entre la terminar de un dispositivo como un diodo, transistor, celda solar, etc. y la terminar de la fuente de voltaje que polarice al dispositivo u otrodispositivo, el objetivo es evitar la pérdida de energía a través de dicho contacto. Por otra parte los diodos Schottky son dispositivos rectificantes que funcionan mediante la unión de un metal con un semiconductor, estos dispositivos operan a muy altas velocidades y son muy utilizados en aplicaciones de altas frecuencias por ejemplo en comunicaciones, en fuentes de potencia y sistemas digitales,entre otros. La similitud que tienen los contactos óhmicos y los diodos Schottky es que se componen de la unión entre un metal y un semiconductor, es por ello que a continuación se presenta el comportamiento del contacto óhmico y diodo Schottky, con la intención de aprender las características que los diferencian, la caracterización I-V es bastante útil para observar la diferencia básica entre losdispositivos. Cabe mencionar que la unión entre un metal y un semiconductor puede realizarse por diferentes técnicas.

Donde ∅ y ∅ son los potenciales de trabajo del metal y el semiconductor respectivamente. Tratándose de un semiconductor tipo p, cuando se tiene el caso a) se obtiene un diodo Schottky, y en el caso b) se obtiene un contacto óhmico. A continuación veamos el caso a) tomando comoreferencia la figura 1.

Figura 1. Diagrama de bandas del metal y semiconductor antes de la unión.

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J. Sarmiento

De acuerdo al diagrama de bandas de la figura 1 podemos corroborar que ∅M < ∅SC o también e∅M < e∅SC, para poder hacer esta comparación entre los potenciales de los materiales se toma comoreferencia el nivel de energía del electrón en el vacío representado por Evac. El nivel EFm es el nivel de fermi para el metal y EFs es el nivel de fermi del semiconductor, los niveles Evs y Ecs son el nivel de valencia y el de conducción del semiconductor respectivamente. Cabe aclarar que potencial de trabajo es la energía necesaria para poder separar un electrón ligado del material, ya sea metal o...