¿Por qué un contacto óhmico contiene una unión no rectificadora?

Cuando se juntan dos materiales que tienen una función de trabajo diferente, formarán una unión que actúa como un diodo / rectificador. Por lo tanto, el diagrama de circuito equivalente se convierte en "A" o "B" a continuación:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Cualquiera de esos escenarios produce un dispositivo que no es muy útil, de hecho, no se puede usar. Lo ideal es que desee asegurarse de que el contacto con el dispositivo se vea como una resistencia (idealmente una resistencia de cero ohmios, o al menos una resistencia de valor muy bajo) y NO un diodo. Supongo que entenderá que por qué tener diodos en serie con su transistor es algo malo, malo.

El aspecto interesante de esta pregunta es: solo HOW es un metal unido a un semiconductor, por lo que no forma una barrera de choque (es decir, un diodo) que un sistema de semiconductores de metal usualmente forma.

La teoría de fondo es muy interesante, pero requiere una comprensión de la mecánica cuántica, la teoría de semiconductores (niveles de fermi, etc.) y el conocimiento de procesamiento.

Para un contacto de tipo N, los implantes se forman de tal manera que en la superficie el semiconductor está degenerado (es decir, como el metal), por lo que un contacto metal / metal no tiene una barrera. A menudo, estos sistemas tendrán siliciuros (sistema de Si-Metal refractario) para disminuir la resistencia, pero eso no es necesario aquí. A medida que la corriente se mueve hacia el sustrato, experimenta cada vez menos dopaje (los bordes de las bandas se distorsionan suavemente) hasta que los portadores ingresan en el semiconductor.

Para un contacto de tipo P, hay efectos mecánicos cuánticos que permiten un túnel a través de la barrera (formado por el intervalo de banda ~ 1.12 eV), el resto del viaje desde el borde de la banda de conducción hasta la función de trabajo de metal se explica por el mismo mecanismo que se utiliza en un dispositivo de tipo N (dopado degeneradamente). El efecto de Qm se logra a través de una unión de material P - metal muy abrupta (unos pocos átomos de profundidad a lo sumo).