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• W2020173428 abstract "Although the theory of the metal-semiconductor Schottky barrier is some twenty years old, it has received little experimental verification. In the present work, diodes consisting of evaporated gold on n-type silicon surfaces have been fabricated. Reproducibility of diode characteristics (± 10 mV at a given forward current) was obtained by suitable chemical treatments of the surfaces. These diodes have been studied with the major emphasis on the current-voltage characteristics as a function of the doping level of the silicon and temperature. For temperatures greater than 0°C and for Si resistivity above 1 ω-cm, the forward current, in the range studied (< 1 A/cm2), increases exponentially with voltage, the slope being very nearly q/kT (within 10 per cent) as predicted by the simple diode theory. At lower Si resistivities, an excess current component appears, which may be accounted for by space-charge recombination. Indeed, at temperatures below −40°C, the slope is close to q/2kT. From the temperature dependence of the reverse current the recombination-generation centers have been located at 0·31 eV from the center of the band gap. The reverse current is dominated by the excess current component at room temperatures and below. The variation with voltage of high-temperature reverse current can be accounted for by the Schottky effect (effective barrier lowering due to electron-image force). The barrier heights determined from the forward and reverse characteristics are consistent with each other, and also in good agreement with those obtained from capacitance-voltage and photoelectric measurements. The diodes fabricated on 0·1 to 10 ω-cm Si may be characterized by a zero-field barrier height of 0·79 ± 0·02 eV, and a Richardson constant in the range of 10–70 A/cm2 °C2. Malgréque la théorie de la barrière métal-semiconducteur Schottky aétéénoncée il y a environ 20 ans, elle n'a pasétél'objet de nombreuses vérifications experimentales. Dans les expériences ici décrites, des diodes comprenant de l'orévaporésur des surfaces de silicium du type n ontétéfabriquées. La reproduction des caractéristiques des diodes (± 10 mVàun courant direct donné) aétéobtenue par des traitements chimiques appropriés aux surfaces. Ces diodes ontétéétudiées. principalement les caractéristiques courant-tension en fonction du niveau de dope du silicium et de la température. Pour des températures supérieuresà0°C et pour une résistivitéde Si au-dessus de 1 ω-cm, le courant direct dans la gammeétudiée (< 1 A/cm3) augmente exponentiellement avec la tension, la penteétant approximativement q/kT (avec 10 pour cent) comme l'a prédite la théorie simplifée de la diode. A de plus basses résistivités de Si, un composant de courant excédent apparaît; il peuteˆtre expliquépour le recombinaison des charges d'espace. En effet,àdes températures au-dessous de −40°C, la pente est environégaleà q/2kT. On a situé, enétudiant la dépendance du courant inverse en fonction de la température, les centres de recombinaison-générationà0,31 eV du centre de l'intervalle de bande. Le courant inverse est dominépar le composant de courant excédent aux températures ambiantes et au-dessous. La variation de la tension en fonction du courant inverseàhaute temperature peuteˆtre expliquée par l'effet Schottky (rabaissement effectif de barrière dûàla force d'image d'électrons). Les hauteurs de barrières déterminées par les caractéristiques directes et inverses sont en commun accord ainsi qu'en accord avec celles obtenues par les mesures capacité-tension et photoélectriques. Les diodes de Si fabriquées allant de 0,1à10 ω-cm peuventeˆtre caractérisées par une hauteur de barrièreàchamp nul de 0,79 ± 0,02 eV et une constante de Richardson dans la gamme 10–70A/cm2°C. Obgleich die Theorie der Metall-Halbleiter Sperrschicht nach Schottkyüber 20 Jahre alt ist, gibt es dafür bisher wenige experimentelle Nachweise. Wir haben Dioden aus auf Siliziumoberflächen vom n-Typ aufgedampftem Gold hergestellt. Die Reproduzierbarkeit der Dioden Kenndaten (mit ± 10 mV bei gegebenem Vorwärtsstrom) wurde durch geeignete chemische Behandlung der Oberflächen erzielt. Diese Dioden wurden dann untersucht, mit besonderer Betonung der Strom-Spannungs-Kennlinien als Funktion des Dotierungsniveaus des Siliziums und der Temperatur. Für Temperaturenüber 0°C und spezifischen Widerstand des Siüber 1 ω cm nimmt der Vorwärtsstrom in dem untersuchten Bereich (< 1 A/cm2) exponentiell mit der Spannung zu, wobei die Steigung fast q/kT (10 prozent) beträgt, wie die einfache Theorie der Dioden voraussagt. Bei geringerem spezifischen Widerstand des Siliziums erscheint eineüberschüssige Stromkomponente, die durch Rekombination der Raumladung entstehen soll. Bei Temperaturen unter −40°C liegt die Steigung nahe bei q/2kT. Aus der Temperaturabhängigkeit des Rückwärtsstromes liess sich die Lage der Rekombinations-Stromerzeugungszenztren etwa 0,31 eV vom Mittelpunkt der verbotenen Zone feststellen. Bie und unterhalb der Zimmertemperatur dominiert dieüberschüssige Stromkonponenteüber den Rückwärtsstrom. Die Spannungsabhängigkeit des Rückwärtsstromes bei hoher Temperatur lässt sich durch den Schottky-Effekt erklären. (Schwächung der Sperre durch die Kraft des Elektronenbildes). Die aus den Vorwärts- und Rückwärtskennlinien bestimmten Höhen der Sperre stehen gegenseitig inÜbereinstimmung und auch in guterÜbereinstimmung mit Werten aus Kapazitäts-Spannung- und photoelektrischen Messungen. Die aus 0,1 bis 10 ω cm-Silizium hergestellten Dioden haben eine Nullfeld-Sperrhöhe von 0,79 ± 0,02 eV und eine Richardsonsche Konstante im Bereich 10–70 A/cm2 °C2." @default.
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