Туннелирование в переходах металл–полупроводник с самосогласованным барьером Шоттки. Теория и эксперимент на $n$-GaAs/Au

Выражение для туннельной прозрачности перехода металл–полупроводник и решение уравнения Пуассона для самосогласованного потенциала в обедненном слое полупроводника представлены в виде, позволяющем точно вычислять $I{-}V$-характеристику перехода, не пользуясь параболическим приближением для барьера Шоттки. Исследована зависимость $C{-}V$- и $I{-}V$-характеристик от энергетического спектра носителей, формы потенциального барьера, уровня легирования, высоты барьера на поверхности и температуры. Для туннельных переходов $n$-GaAs/Au проведено сравнение теоретических и экспериментальных зависимостей дифференциального сопротивления от смещения и температуры. Показано, что теория туннелирования в приближении среднего поля позволяет количественно описать экспериментальные данные, если учесть при расчете туннельного тока точную форму потенциального барьера в обедненном слое полупроводника.