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当金属和半导体结合在一起时产生的结电位。由于结处的内置电位，产生了一个宽度为W的耗尽区域。
半导体结≈p型半导体金属。
在一些材料中，如氮化镓和AlGaN，表面保持了其理想的行为，肖特基势垒确实受到金属功函数的控制。
金属半导体结：肖特基势垒 EFm eφb=Eg-eφοEFsEcEv eφο。
真实金属-半导体界面的界面态。一个中性水平φo被定义，如果φo以上的界面状态是空的，而φo5.3.2电容电压特性，一旦肖特基势垒高度已知，电场有效文件、耗尽宽度、耗尽电容等，可以用我们获得p-n结的值相同的方式评估。
n型材料上的肖特基势垒问题与突然p+二极管的问题相同，因为金属侧没有损耗。再次使耗尽近似；
即，在耗尽区没有移动电荷，半导体在耗尽区外是中性的。
注意，在金属侧没有损耗，因为那里没有高电子密度。势V是应用势，正向偏差为正，反向偏差为负。
电流流过肖特基势垒：热电子发射考虑图所示的零偏置下所示的肖特基势垒带图。
金属和半导体之间的肖特基势垒显示在平衡状态（零偏置），电子分布在右侧。
肖特基屏障平衡也显示了电子分布： n（E−EC）=2f（E−EC）·n（E−EC），类似于p−结。
热电子发射，假设半导体中所有动能在+z方向大于eVbi（Ez > eVbi）和kz > 0的所有电子都能够克服势垒，产生从半导体到金属的电流，Js→m。
请注意，总动能E−EC = Ex + Ey + Ez。在热平衡时，从金属到半导体的电流Jm→的大小相等，符号与Js→m相反，使净电流为零。
为了计算Js→m，需要计算每个允许电子携带的电流：Js→m=n（E−Ec）·vz。所采用的方法是计算k空间（dk）体积中能量E处的电子数，乘以沿势垒方向上的电子速度，并对能量进行和或积分。
假设一个长度为L的晶体，周期边界条件产生允许k由k = 2πN给出的k值，其中N是一个整数，允许k之间的分离为Δk = 2π/L。
金属半导体结：肖特基势垒由这些电子贡献的电流密度为Jz =−evzdNL3，如果为kz > 0和Ez > eVbi。注意，Ex和Ey的所有值都是允许的，因为它们表示在−平面上的运动，不受+−方向上的势垒的约束。
注意（Ex−EC）=2k2 2m∗x与（Ey−EC）和（Ez−EC）有类似的关系。
半导体结中，A∗=4πem∗k2B 2π3=120Acm−2K−2×m∗m0是理查森常数，而φB = Vbi +（EC−EF）是肖特基势垒高度的金属中电子所看到的势垒。
我们在V=为0处计算了Js→m。该分析可以很容易地扩展到VF的正向偏置，唯一的变化是用新的屏障Vbi−VF取代屏障Vbi。
什么正向偏置下，p-n二极管将与肖特基二极管具有相同的电流。W在硅上的肖特基势垒是0.67 V。
使用有效的理查森常数110 A厘米−2K−1，我们得到反向饱和电流为=（10−3厘米2）×（110 A厘米−2K−2）×（300−）2exp−0。
在p-n二极管的情况下，我们需要知道适当的扩散系数和长度。扩散系数为10.5 cm2/s，使用τp=10−6s的值，我们得到Lp = 3.24 × 10−3 cm.
金属半导体结：肖特基势垒227饱和电流(pn = 2。2×104cm−3
注意，饱和电流本质上是由于p+-n二极管的孔注入n侧。
为了使p-n二极管与肖特基二极管在0.3 V时的电流相同，所需的电压为0.71 V。这个例子突出了肖特基二极管和结二极管之间的重要区别。
肖特基二极管在0.3 V时开启（即电流为∼1mA），而p-n二极管在接近0.7 V时打开。
肖特基和−二极管的比较p−二极管和肖特基二极管都可以用于整流和非线性−V响应。有人可能会问，哪个提供了更好的性能。
答案取决于特定的应用程序。
开启电压、所需速度、反向泄漏等问题。在决定是否使用p−n二极管或肖特基二极管时很重要。
参考文献：
【1】高质量氧化镓单晶及肖特基二极管的制备[J].
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