Un diodo Schottky es una única unión metal-semiconductor, utilizada por sus propiedades rectificadoras.Los diodos Schottky son a menudo el tipo de diodo más adecuado cuando se desea una baja caída de voltaje hacia adelante, como en una fuente de alimentación de CC de alta eficiencia.Además, debido a su mecanismo de conducción de portadores mayoritarios, los diodos Schottky pueden lograr mayores velocidades de conmutación que los diodos de unión p-n, lo que los hace apropiados para rectificar señales de alta frecuencia.
Al introducir una segunda interfaz semiconductor/metal y una pila de compuerta que superpone ambas uniones, se puede obtener un transistor de efecto de campo de barrera Schottky (SB-FET). La compuerta dirige la inyección portadora dentro del canal modulando la flexión de la banda en la interfaz y, por lo tanto, la resistencia de las barreras Schottky. En general, la trayectoria resistiva más significativa para la corriente está representada por las barreras Schottky, por lo que el canal en sí no contribuye significativamente a la conducción cuando se enciende el transistor. Este tipo de dispositivo tiene un comportamiento ambipolar, ya que cuando se aplica un voltaje positivo a ambas uniones, su diagrama de banda se dobla hacia abajo, lo que permite una corriente de electrones de la fuente al drenaje (la presencia de un V D S {\displaystyle V_{DS}}
el voltaje siempre está implícito) debido al túnel directo. En el caso contrario de una tensión negativa aplicada a ambas uniones, el diagrama de banda se dobla hacia arriba y se pueden inyectar orificios y fluir desde el desagüe hasta la fuente. El ajuste de la tensión de compuerta a 0 V suprime la corriente de túnel y solo permite una corriente más baja debido a eventos termiónicos. Una de las principales limitaciones de un dispositivo de este tipo está fuertemente relacionada con la presencia de esta corriente que hace que sea difícil apagarlo correctamente. Una clara ventaja de un dispositivo de este tipo es que no hay necesidad de dopaje de canales y se pueden evitar pasos tecnológicos costosos como la implantación de iones y los recocidos a alta temperatura, manteniendo el presupuesto térmico bajo. Sin embargo, la flexión de la banda debido a la diferencia de voltaje entre el drenaje y la compuerta a menudo inyecta suficientes portadores para hacer imposible un apagado adecuado del dispositivo. Además, las bajas corrientes de encendido debido a la resistencia intrínseca de los contactos Schottky son típicas de este tipo de dispositivo, al igual que una escalabilidad muy difícil y poco confiable debido al difícil control del área de unión.
Diagramas de banda de las operaciones SBFET. De izquierda a derecha: tensión aplicada negativa curva el diagrama de banda que permite una corriente de túnel de orificio (tipo p); sin ningún voltaje aplicado, solo se permite la emisión termiónica para los portadores (fuera de estado); un voltaje de puerta positivo permite que los electrones hagan un túnel debido a la flexión de la banda hacia abajo (tipo n).
transistor Schottky efectiva circuito.
Un transistor de unión bipolar con una barrera Schottky entre la base y el colector se conoce como transistor Schottky. Debido a que la tensión de unión de la barrera Schottky es pequeña, se evita que el transistor se sature demasiado profundamente, lo que mejora la velocidad cuando se usa como interruptor. Esta es la base para las familias Schottky y Advanced Schottky TTL, así como sus variantes de baja potencia.
Un FET de MESFET o semiconductor metálico utiliza una barrera de Schottky con sesgo inverso para proporcionar una región de agotamiento que pellizca un canal conductor enterrado dentro del semiconductor (similar al JFET, donde en cambio una unión p–n proporciona la región de agotamiento). Una variante de este dispositivo es el transistor de alta movilidad de electrones (HEMT), que también utiliza una heteroacción para proporcionar un dispositivo con conductancia extremadamente alta.
Un nanotubo de carbono de barrera Schottky FET utiliza el contacto no ideal entre un metal y un nanotubo de carbono para formar una barrera Schottky que se puede usar para fabricar diodos Schottky extremadamente pequeños, transistores y dispositivos electrónicos similares con propiedades mecánicas y electrónicas únicas.
Las barreras Schottky también se pueden utilizar para caracterizar un semiconductor.En la región de agotamiento de la barrera de Schottky, los dopantes permanecen ionizados y dan lugar a una» carga espacial » que a su vez da lugar a una capacitancia de la unión. La interfaz metal-semiconductor y el límite opuesto del área agotada actúan como dos placas de condensador, con la región de agotamiento actuando como una dielectric.By aplicando un voltaje a la unión es posible variar el ancho de agotamiento y variar la capacitancia, utilizada en el perfil de voltaje de capacitancia.Al analizar la velocidad a la que la capacitancia responde a los cambios de voltaje, es posible obtener información sobre dopantes y otros defectos, una técnica conocida como espectroscopia transitoria de nivel profundo.
