2.9.2.      Особенности омических переходов

Необходимым элементом полупроводникового прибора являет­ся омический переход. Это электрический переход, электрическое сопротивление которого практически не зависит от направления и значения тока в заданном диапазоне токов. Омический переход обеспечивает соединение полупроводникового кристалла с внеш­ним выводом. ВАХ омического пере­хода должна подчиняться закону Ома: . Требования к оми­ческому переходу должны быть такими, чтобы он как можно меньше влиял на работу прибора. К ним относятся отсутствие инжекции неосновных носителей заряда, минимальное сопротивле­ние, симметричность и линейность ВАХ.

Обычно омические переходы изготавливают из металлов с вы­сокой электро- и теплопроводностью, а также с температурным коэффициентом расширения (ТКР) и с работой выхода (), близкими к ТКР и работе выхода  полупроводника (). Создание идеального омического пе­рехода представляет собой довольно сложную задачу, которая на практике решается эмпирическим путем.

Одним из способов улучшения свойств омического перехода является применение n+-п- или p+-p-структуры (рис. 2.15). Применение промежуточного слоя с повышенной концентрацией примеси (n+ или p+) ослабляет инжекцию из омического перехода, так как в низкоомном слое снижаются время жизни и диффузионная длина неосновных носителей.

Рассмотрим это на примере. При создании планарных р-п-переходов на кремнии в качестве материала для получения оми­ческого перехода наиболее часто используется алюминий. Будучи акцепторной примесью, алюминий образует омический переход с кремнием р-типа. С высокоомным n-кремнием алюминий дает выпрямляющий переход Шотки. Для создания омического пере­хода n-область под контактом дополнительно легируют фосфором, получая n+-слой. Поскольку концентрация основных носителей заряда в n+ -слое высокая (1020 – 1021 см -3), то ширина запираю­щего слоя между алюминием и n+-кремнием чрезвычайно тонкая (менее 2 – 3 нм), и носители заряда беспрепятственно пересекают этот слой за счет туннельного эффекта.