半導体工学
学籍番号
7回目
氏名
1. 以下の問に答えなさい
(1) p型半導体と金属によるショットキーダイオードにおける、無電圧、順電圧及び逆電圧のエネルギーバ
ンド図を描きなさい。
( 2) p型半導体のショットキーダイオードにおいて、順方向とは、金属と半導体にどのような向きで電圧を
加えればよいか？
(1)
p-Si
金属
p-Si
金属
p-Si
EC
EC
金属
EF
EF
EC
EV
EV
EV
EF
無電圧
順電圧
逆電圧
(2) 以下のエネルギーバンド図のように金属をマイナス、p型半導体側にプラスを印加すれば良い
ショットキー金属にマイナス
EC
EF
EV
p型オーミックにプラス
p-Si
金属
半導体工学
学籍番号
7回目
氏名
2. SiにPを1×1020cm-3ドープしたn+-Siについて、表面にショットキー性の金属を接触した場合の空乏層
幅Wを計算しなさい。シリコンの比誘電率は11.9、真空の誘電率は8.85×10-12 [F/m]、電子の素電荷は
1.60×10-19[C]である。また、VD=0.3[V]とする。
W
2
(VD  V )
qN D
=2[nm]
3. Siと金属の接触を考える。以下の問に答えなさい。ただしこの問では界面準位等の形成は考慮に入れず
理想的な場合を考えるとする。
(1) 金属の仕事関数をqΦm、Siの電子親和力をχ、SiのバンドギャップエネルギーをEgとしたとき、n型Si
と金属がオーミック接触になるための条件を示しなさい。
(2) 金属の仕事関数をqΦm、Siの電子親和力をχ、SiのバンドギャップエネルギーをEgとしたとき、p型Si
と金属がオーミック接触になるための条件を示しなさい。
(3) Siの電子親和力は4.05eV、禁制帯幅は1.11eVである。以下の金属とn型およびp型Siの接触がオーミッ
ク接触かショットキー接触のどちらになるかを記入しなさい。
(1) qm < χ
(2) qm > χ+Eg
(3)
金属
Au
Cu
Ni
仕事関数qΦm
4.8eV
4.18eV
4.01eV
n型Si
ショットキー
ショットキー
オーミック
p型Si
ショットキー
ショットキー
ショットキー