1. Schotty contact내용부분에서  Vacuum level를 뭐라고 정의해야 할지 모르겠습니다.

답) vacuum level이라는 것은먼저 보어의 모델로 돌아가 봅시다. 원자의 모델중에 보어 모델은 원자핵을 중심으로 각각의 오비탈(궤도)에 따라 전자들이 돌고 있습니다. 이렇게 전자가 각 오비탈의 궤도를 지키면서 도는 이유는 원자핵이 서로 끌어당기는 힘이 있기때문입니다. 그런데 외부에서 에너지를 가하면 전자가 일단 excite 즉 에너지준위가 높은 쪽으로 이동하였다가 다시 recombine 즉 자기 자리로 돌아오지 않습니까? 하지만 아주 강한 에너지를 가하면 전자를 원자핵의 구속력을 벗어난 완전한 자유전자가 됩니다. 그 자유전자가 될수있는 에너지의 가이드 라인을 우리는 Vacuum level이라고부릅니다. 이 Vacuum level까지의 에너지를 가하면전자는 excite되었다가 다시 원래 자기 자리로 즉 원자핵으로부터 구속된 자리로 가지만 이 Vacuum level보다 큰 에너지를 가하면 원자핵으로부터 완전히 자유로은 freeelectron이 되는 것입니다.

Schottky contact 뿐만아니라 모든 p-n junction 및 에너지 밴드다이어그램에 Vacuumlevel이 존재하지만 복잡하다 생각해서인지 보통은 생략하고 필요시에만 그 level을그립니다.

2. 평소 p-njuction에서는 fermi level을 align하고 CB가 더 높은 곳에서 electron이 drift하게 되고 diffusion 또한 함께 작용하게 되어 bias가 없으면 서로 상쇄되어 currnet가 0이 되고 bias가 있을경우forward이냐 reverse이냐에 따라 current가달라지는 것으로 알고 있습니다. 

Metal-Semiconductor에서는 Metal에는 CB, VB가 존재하지 않아 Vacuum level을 기준으로 잡고 work fuction을 semiconductor와 비교하여 

Ohmic contact와 Schottky contact를 구분하는 것으로 이해하였습니다. 궁금한내용은 여기 부터입니다.

Ohmic contact는 양방향 모두 전류가 잘 흐르고 Schottky contact는 한방향으로만 전류가 잘 흘러 좋지 못한 상황이라고 하셨는데 CB, VB가 존재하지 않아 어디에서 어디로 전류가 흐르는지, 이경우에서는 diffusion은 고려하지 않고 drift만고려해야 하는 것인지(no bias),  Ohmic contact에서는 어떻게 해서 양방향으로전류가 흐르게 되는지 모르겠습니다.

답)

Schottlky contact의경우 한쪽이 메탈이고 CB, VB가 존재하지 않습니다. 그냥fermi level과 CB, VB가 같이 겹쳐있다고 생각하면좋습니다. 이부분을 이해하기 전에 p-n junction +바이어스–바이어스가 가해졌을 때 에너지 밴드다이어그램 설명을 다시 한번 리뷰해주기 바랍니다.(교안 2b 8페이지 9페이지)

그리고 교안 2d 4페이지 아래 그림을보면 p-n junction과 schootlky contact을비교 그렸습니다. 달라진점은 metal 쪽에 CB와 VB만 업지 fermilevel이 서로 align되어 있지 않습니까?

이상황에서 반도체 쪽 즉 n type쪽에– bias를 가하면 마치 p-n junction에서 n 쪽에 전자가 공급되면서 fermi level준위가올라가게 되고 자연스럽게Vbi도 가해진 바이어스만큼 낮아지게 됩니다.( Vbi-Va )이렇게되면 n 쪽에서 전자가 훨씬더 수월하게 p 지역으로 넘어가겠지요. 하지만 반도체쪽에 +바이어스를 가하면 n쪽에 전자를 공급받아야 마땅할 곳에 홀을 공급해주니 그만큼 fermilevel이 내려가게 되면서 Vbi는 Vbi+Va 만큼에너지 골짜기가 깊어지면서 n 쪽의 전자가 p지역으로 넘어가기힘듭니다. 이래서 우리는 p-n junction과 같은 원리인데p에 대한하는 물질이 반도체가 아니고 metal이다 보니schottky contact 또는 schottky diode라부릅니다.

다음은ohmic contact을 봅시다, ohmic contact이라는 것은 말그대로 저항성분만 있다는 것입니다. 우리가저항체 양방향에 +든 – 든 어떤 전압을 가하든 전류는 잘흐르겠지요.

Schotky contact은마치 p-n diode와 같이 fermi level이 정렬되어있다고 했습니다. 메탈쪽 CB와 VB는 무시하세요. 하지만 ohmic은 반도체가 n type이면 메탈은p type처럼 fermi level이 어라인되어야하는데

Ohmic은 마치 더 심한 n type처럼 보입니다. 이래서 우리는 양쪽 방향다 잘통하는 ohmic이라 부릅니다.

이부분은 특히 쉽게 설명했기 때문에 p-ndiode챕터를 다시 한번 인강을 듣고 또 모르면 질문을 해주기 바랍니다.