Зміна зонної схеми контакту напівпровідник-метал при накладенні постійного зовнішнього поля
При відсутності зовнішнього поля (в рівноважних умовах) вигин зон рівний , а при накладанні зовнішнього поля вигин зон змінююється на величину , на яку зміщуються і рівні Фермі. При
вигин зон зменшується, при - збільшується, а в цілому вигин зон рівний .
Рис. 2.5. Зонна схема контакту метал- напівпровідник в стані термодинамічної рівноваги.
При під`єднанні зовнішнього джерела плюсом до металу, а мінусом до напівпровідника спостерігається зсув рівнів Фермі Ефн/п і рівнів Eco, Eio, Evo вверх, а рівня Eфм - вниз, так що Ефн/п- Eфм=eV.
Таке включення зовнішнього електричного поля приводить до віднімання зовнішнього поля від контактного і до зменшення викривлення зон у збідненому шарі, що відповідає прямому включенню зовнішньої напруги.
Рис. 2.6. Зонна схема контакту метал- напівпровідник при прямому під`єднанні зовнішньої напруги.
Напруженість поля в будь-якому перерізі збідненого шару при прямому включенні менше, ніж в рівноважних умовах для того ж перерізу.
Рис. 2.7. Зонна схема контакту метал- напівпровідник при зворотному зміщенні.
При під`єднанні зовнішнього джерела мінусом до металу і плюсом до напівпровідника спостерігається зсув рівнів Ефн/п, Eco, Eio, Evo вниз, а Eфм -вверх, так що Eфм- Ефн/п=eV . Це приводить до додавання контактного і зовнішнього полів і до збільшення вигину зон в запірному шарі, що відповідає зворотньому включенню. Допускаючи, що V<0, можна записати загальний вигин зон як e(Vk-V).