ショットキーダイオードの動作原理

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ショットキーダイオードは本質的に、金属と半導体材料が接触し、半導体界面のエネルギーバンドが曲げられ、ショットキーバリアが形成されるものです。

この定義は比較的公式なものであり、一度見ただけでは忘れてしまうことが予想されます。

それでは、一般的な方法でそれを理解するにはどうすればよいでしょうか？

実際、金属と半導体が接触すると、電子が半導体から金属へと流れます。半導体が電子を失うと、半導体は正に帯電して空間電荷領域（不動の正イオンで構成される）が形成され、この空間電荷領域により半導体の電子が金属に移動し続けることが妨げられます。ショットキー障壁が形成されます。

このポテンシャル障壁に順方向電圧（金属電圧＞半導体電圧）を印加すると、半導体と金属との間のポテンシャル障壁が減少する。このようにして、電子が半導体から金属に流れ、順電流が形成されます。

逆に、逆電圧を印加するとポテンシャル障壁が高くなり、電流は基本的にゼロ、つまり逆バイアスが遮断されます。

これがショットキーダイオードの仕組みです。

「高濃度の方向から低濃度の方向に拡散するのではないか？」という疑問が生じることが予想されます。金属はどのようにして電子を失うのでしょうか? 金属には自由電子がたくさんありますが、それは間違っていますか?

もちろん、間違っているのは正しいことであり、現時点では拡散では説明できません。

どうやって説明すればいいでしょうか？

このように理解してみましょう金属ブロックの中には自由電子がたくさんあります。自由電子は金属ブロックの中を自由に動けるという意味で「自由」と呼びます少し電圧をかけるだけで、電子は金属の中を移動することができますブロック。

しかし、金属から離れて真空中に飛んでもらいたい場合、これはかなり難しいはずです。戻るのが難しい、その難しさを測るパラメータがあり、それが仕事関数です。

仕事関数とは仕事関数とも呼ばれ、固体の内部から電子を外部へ取り出すために必要な最低限のエネルギーのことです。

事実は、このエネルギーは半導体よりも金属の方が大きいことを示しています（半導体は電子親和力と呼ばれます）。つまり、金属から電子が抜け出すのは難しく、半導体の場合は少し容易になります。

したがって、金属と半導体が一緒にされると、電子を受け取るのは金属です。