欧姆接触：极低界面势垒与串联电阻

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01 先看两个概念

电子亲和能（Electron Affinity）和功函数（Work Function）都是描述电子从材料中“被吸引”或“被取走”的难易程度，但它们的物理意义、应用对象和参考点不一样。

电子亲和能是指一种材料，特别是原子或半导体，当它在真空中遇到一个自由电子时，能够吸收这个电子并稳定下来所释放的能量。

可以把它想象成这个材料对电子的“吸引力”有多大。

电子亲和能越高，说明材料越容易接受电子，电子“跳进去”越容易。

对于半导体来说，它描述的是导带底相对于真空能级的位置，是判断材料电子注入难易程度的一个关键参数。

而功函数则是在说，若一个电子原本处在材料内部（比如金属中的费米能级处），要把它完全“拉”出材料表面、带到真空中去，最少需要提供多少能量。这个能量越大，说明这个材料“握住电子的手”越紧。

01 以金属和N型半导体形成的欧姆接触为例

考虑金属的功函数小于n型半导体的功函数，即Φs> Φm（右图）时，金属中的传导电子具有比半导体中的传导电子更高的能量。

这时，当金属和n型半导体接触时，金属界面附近的电子会向半导体发生移动，导致的半导体费米能级EFs上升，金属的费米能级EFm下降。

电子移动直到两者之间的能量差消失。电离的施主留在金属中，带正电，而半导体界面附近由于电子集聚则带负电。与肖特基结不同，半导体中没有电子转移，并且由于施主没有被电离，因此不会形成明显耗尽层。

半导体表面形成电子积累层，也称反阻挡层，接触电阻极低。

半导体侧，一般是重掺杂。

03 施加外部电压

无论极性如何，施加外部电压都会导致电流流动。