说明:本文华算科技深入探讨了欧姆接触与肖特基接触的定义、内部机制、本质区别,以及在金属-半导体界面中的特性与应用。详细分析了它们的形成原理、能带结构变化、电流 – 电压特性、界面势垒的存在性与接触电阻等关键差异,指出了在具体应用中这两类接触对半导体器件性能影响的重要性。
什么是欧姆接触/肖特基接触
金属半导体接触可分为欧姆接触与肖特基接触欧姆接触–半导体界面在理想情形下,欧姆接触应具备极低的接触电阻,并且不会对载流子的传输行为构成能垒或方向性限制。
肖特基接触则是一种具有整流特性的金属半导体结因此,其(图1)。

MoS2金属半导体界面在形成时,会由于功函数对齐过程导致能带结构的重构。
在肖特基接触中当金属功函数与半导体电子亲和势之间存在不匹配时,界面处将形成空间电荷区以及相应的势垒其中,ΦB型半导体的情形下,,电子需克服该势垒才能注入金属,构成整流接触。
下,要求该接触形成时的势垒高度必须极小特别地,在高度掺杂的半导体中,由于空间电荷层宽度显著缩小,电子可借由量子隧穿效应穿透势垒,从而使金属与半导体之间形成准欧姆行为图2. 欧姆接触。
中电子传输行为主要遵循,其中电子的热激发必须满足超越势垒高度的能量要求。该过程决定了肖特基接触的整流特性与反向电流饱和特性与此相反,欧姆接触(图3)。

值得注意的是,。在高界面态密度下,力,使得实际势垒高度与理想模型显著偏离。
欧姆接触与肖特基接触的本质差异体现在电荷输运行为的非对称性与对称性、界面势垒的存在性与消除性、能带结构的连续性与折叠性、以及接触功能的无选择性与选择性其核心问题在于。
能带结构方面
在金属与半导体接触处形成明显的势垒结构,导致半导体导带边缘发生上升或下降的折叠,使得电子或空穴在该界面处需克服特定的势能壁垒才能实现跨界面注入而则表现为连续的能带结构,载流子可在无显著能障条件下进行跨界面输运图4. 金属与N型半导体的欧姆接触结构及费米能级对齐。
输运选择性
由于势垒存在,对电子与空穴的输运呈现出强烈的方向性和选择性,即表现为单极性或单向性电导特征而,无论偏压方向如何,均可实现等价电荷注入与抽取过程,这种行为在低功耗、高频电子器件中尤为关键。

肖特基接触由于势垒限制,往往具有较高的接触电阻而,其通过材料选择、掺杂浓度控制与界面工程手段使电荷能够快速、低损耗地完成跨接触界面传输(图6)。

肖特基接触受界面电偶极、陷阱态密度、能级钉扎。
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