En ohmsk kontakt er en metal- halvlederkontakt med en meget lav kontaktmodstand. Det siges at være ohmsk, når strømmen I er proportional med spændingen V med en proportionalitetsfaktor . Den specifikke kontaktmodstand r c er produktet af Rc ved kontaktområdet.
Produktion af højtydende ohmske kontakter, det vil sige at have en lineær I (V) karakteristik og lav modstand, er en nødvendig betingelse for korrekt drift af et stort antal enheder. Faktisk involverer udviklingen af visse sektorer optimering af visse afgørende punkter i de teknologiske byggesten. Inden for kraftområdet for eksempel: mursten vedrørende de ohmske kontakter er et vigtigt punkt og i fremstillingen af komponenter.
Til dette skal kontakten deponeres på en tilstrækkeligt dopet halvleder. Faktisk resulterer aflejringen af et metal på en halvleder i oprettelsen af en barriere med høj potentiale ved grænsefladen. Doping af halvlederlaget fremmer passage af elektriske bærere ved tunneleffekt .
Sektorens industrialiseringsbegrænsninger pålægger også reproducerbare kontakter, der er kompatible med de mest almindelige mikroelektroniske processer (især fraværet af guld) og den lavest mulige udglødningstemperatur.
Derudover er RTA- annealing (hurtig termisk annealing) et nødvendigt trin til dannelse af ohmsk kontakt.
Schottky-Mott-modellen har fordelen ved simpelthen at forudsige metal / halvlederkontakt. Denne model er baseret på båndstrukturen mellem et metal og en halvleder og afslører en Schottky-type potentiel barriere.
Der er forskellige ledningsformer, der gør det muligt for elektroner at krydse denne barriere.
Metal / halvlederkontakten er beskrevet af Schottky-Mott-modellen. To forskellige adfærd, ensretter (også kaldet Schottky) eller ohmsk, kan vises afhængigt af tegnet på forskellen mellem metalets output og halvlederens udgangsarbejde og / eller typen af doping af den betragtede halvleder.
Vi tager sagen om en halvleder af n-typen.
I tilfælde af ohmsk kontakt er udgangsarbejdet af metallet lessm mindre end det for halvlederen.
Når de to materialer kommer i kontakt, passerer elektronerne i metallet gennem halvlederen for at opnå termodynamisk ligevægt. En elektronakkumuleringszone (ZAE) dannes derfor i halvlederen, hvilket får båndene til at bøje sig nedad. Der er derfor ingen potentiel barriere, der begrænser cirkulationen af elektroner. Disse kan let passere fra metallet til halvlederen og omvendt under påvirkning af enhver polarisering. Dette resulterer i en ohmsk type kontakt, hvis strømspændingskarakteristik er lineær.
I tilfælde af en p halvleder vendes forholdene. Den ohmske kontakt er observeret for Φm> Φs.
Ved grænsefladen dannes en potentiel barriere, der modsætter strømmen af strøm. Tre hovedmekanismer styrer udtrykket for strømmen:
For at kende den relative betydning af disse fænomener introducerer TC Shen, GB Gao og H. Morkoç et udtryk E 00, der gør det muligt at definere den relative betydning af ledningsmekanismerne:
hvor q er den elementære elektrostatiske ladning, h Plancks konstant, Nd koncentrationen af donoratomer, er dielektricitetskonstanten for halvlederen, m e den effektive masse af en elektron. I tilfælde af doping af p-typen er det tilstrækkeligt at overveje koncentrationen af acceptoratomer og den effektive masse af hullerne.