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Schottky Barrier

갑자기 Schottky barrier에 대한 개념이 헷깔리네요.. 제가 이해했던 바로는, Schottky의 반대가 ohmic contact이고, schottky는 전류가 한쪽 방향으로밖에 흐를 수 없고, ohmic은 양방향으로 다 흐를 수 있는, schottky = blocking contact = rectifying 이 다 같은 개념이라고 이해를 했었습니다. 우선 제가 이해한게 맞는지, 틀리다면 무엇이 잘못 됐는지가 궁금하고요.. 둘째로 schottky barrier가 한쪽으로만 전류를 흐를 수 있는게 맞다면.... 일함수가 큰 금속과 Electron affinity가 작은 물질.. 제가 궁금증을 가진 케이스는 Al와 PCBM의 경우인데요.. ------- PCBM ------ Al 이런식의 밴드구조를 가지고 있습니다. 그럼 PCBM에서 Al로는 전류가 흐를 수 있고, 그 반대로는 흐르지 못하는게 맞지 않나요? 마지막 질문은.. 그렇다면 저 두 물질의 energy state의 차이가 크면 더 전류가 잘 흐를 수 있는게(PCBM에서 Al로요) 아닌가요? 최근에 읽었던 논문에서 PCBM과 Al사이에 층을 도입하였더니 Al의 일함수가 줄어들고 그럼으로써 barrier가 작아져서 series resistance가 줄어들었다는데 그게 좀 이해가 안됩니다...; PCBM에서 Al로 전자가 흐를때 barrier로 느낄 것이 없어보이는데 말이죠..
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    안길홍님의 답변

    쉬운 방법으로 해결하면 됩니다. 일함수(work function)의 단위는 eV이고(volt임), 의미는 내부의 전자를 밖으로 끌어내는데 드는 힘,energy입니다. Al의 일함수는 4.08eV이고 PCBM(carbon을 어떻게 넣었는지 모르므로 bandgap energy 즉 일함수는 모르겠음)을 2.0eV라고 하겠습니다. 2물체가 만나면 계면에서 전기2중층이 생기는데 이를 쇼트키장벽이라고 함. 일함수가 크다는 것은 전자가 작다는 것입니다. 일함수가 작다는 것은 전자가 많다는 것입니다.즉,전자를 끌어내는데 힘이 적게든다는 것입니다. 그러면 photoelectric effect에서 Al은 전자가 작고,PCBM은 전자가 많으면 전자는 PCBM에서 Al으로 흐르겠지요. 전류는 정의하기를 전자흐름의 반대방향이다 라고 되어 있기 때문에 전기 개념에서 보면 Al을 (+)하고 PCBM을 (-)하면 전기가 잘 흐른다고 할 수 있겠지요, 이를 순방향이라하고, 그 역이면 전기가 잘 흐르지 않는다고 하는데 이를 역방향이라고 합니다.(순방향,역방향은 전기 개념으로 사용하는 용어입니다) 전자개념과 반대입니다. 위의 번거러운 것을 빼고 [일함수는 eV이고 전기란 높은 volt에서 낮은 volt로 흐르므로 eV가 높은 곳에서 eV가 낮은 곳으로 전기가 흐른다. 그러나 전자는 이의 반대로 흐르는 것이다] 라고 생각하시면 정리하기가 쉽습니다.(다른 것도 복잡하게 많은데) 첨부자료와 같이 정리할 수 있습니다. Barrier개념을 아실려면 전기2중층(electric double layer)이라는 개념을 먼저 아셔야 합니다.
    쉬운 방법으로 해결하면 됩니다. 일함수(work function)의 단위는 eV이고(volt임), 의미는 내부의 전자를 밖으로 끌어내는데 드는 힘,energy입니다. Al의 일함수는 4.08eV이고 PCBM(carbon을 어떻게 넣었는지 모르므로 bandgap energy 즉 일함수는 모르겠음)을 2.0eV라고 하겠습니다. 2물체가 만나면 계면에서 전기2중층이 생기는데 이를 쇼트키장벽이라고 함. 일함수가 크다는 것은 전자가 작다는 것입니다. 일함수가 작다는 것은 전자가 많다는 것입니다.즉,전자를 끌어내는데 힘이 적게든다는 것입니다. 그러면 photoelectric effect에서 Al은 전자가 작고,PCBM은 전자가 많으면 전자는 PCBM에서 Al으로 흐르겠지요. 전류는 정의하기를 전자흐름의 반대방향이다 라고 되어 있기 때문에 전기 개념에서 보면 Al을 (+)하고 PCBM을 (-)하면 전기가 잘 흐른다고 할 수 있겠지요, 이를 순방향이라하고, 그 역이면 전기가 잘 흐르지 않는다고 하는데 이를 역방향이라고 합니다.(순방향,역방향은 전기 개념으로 사용하는 용어입니다) 전자개념과 반대입니다. 위의 번거러운 것을 빼고 [일함수는 eV이고 전기란 높은 volt에서 낮은 volt로 흐르므로 eV가 높은 곳에서 eV가 낮은 곳으로 전기가 흐른다. 그러나 전자는 이의 반대로 흐르는 것이다] 라고 생각하시면 정리하기가 쉽습니다.(다른 것도 복잡하게 많은데) 첨부자료와 같이 정리할 수 있습니다. Barrier개념을 아실려면 전기2중층(electric double layer)이라는 개념을 먼저 아셔야 합니다.
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    이상후님의 답변

    >갑자기 Schottky barrier에 대한 개념이 헷깔리네요..>제가 이해했던 바로는, Schottky의 반대가 ohmic contact이고, schottky는 전류가 한쪽 방향으로밖에 흐를 수 없고, ohmic은 양방향으로 다 흐를 수 있는, schottky = blocking contact = rectifying 이 다 같은 개념이라고 이해를 했었습니다.>>우선 제가 이해한게 맞는지, 틀리다면 무엇이 잘못 됐는지가 궁금하고요..>>둘째로 schottky barrier가 한쪽으로만 전류를 흐를 수 있는게 맞다면....>일함수가 큰 금속과 Electron affinity가 작은 물질.. 제가 궁금증을 가진 케이스는 Al와 PCBM의 경우인데요..>> -------> PCBM>>------>> Al>>>이런식의 밴드구조를 가지고 있습니다. 그럼 PCBM에서 Al로는 전류가 흐를 수 있고, 그 반대로는 흐르지 못하는게 맞지 않나요?>>마지막 질문은.. 그렇다면 저 두 물질의 energy state의 차이가 크면 더 전류가 잘 흐를 수 있는게(PCBM에서 Al로요) 아닌가요? 최근에 읽었던 논문에서 PCBM과 Al사이에 층을 도입하였더니 Al의 일함수가 줄어들고 그럼으로써 barrier가 작아져서 series resistance가 줄어들었다는데 그게 좀 이해가 안됩니다...; PCBM에서 Al로 전자가 흐를때 barrier로 느낄 것이 없어보이는데 말이죠.. Schottky barrier는 다이오드 사용에 적절한 rectifying 특징을 가지고 있는 금속-반도체 연결에서 형성되는 potential barrier를 말합니다. 세부적인 설명 자료를 첨부합니다.
    >갑자기 Schottky barrier에 대한 개념이 헷깔리네요..>제가 이해했던 바로는, Schottky의 반대가 ohmic contact이고, schottky는 전류가 한쪽 방향으로밖에 흐를 수 없고, ohmic은 양방향으로 다 흐를 수 있는, schottky = blocking contact = rectifying 이 다 같은 개념이라고 이해를 했었습니다.>>우선 제가 이해한게 맞는지, 틀리다면 무엇이 잘못 됐는지가 궁금하고요..>>둘째로 schottky barrier가 한쪽으로만 전류를 흐를 수 있는게 맞다면....>일함수가 큰 금속과 Electron affinity가 작은 물질.. 제가 궁금증을 가진 케이스는 Al와 PCBM의 경우인데요..>> -------> PCBM>>------>> Al>>>이런식의 밴드구조를 가지고 있습니다. 그럼 PCBM에서 Al로는 전류가 흐를 수 있고, 그 반대로는 흐르지 못하는게 맞지 않나요?>>마지막 질문은.. 그렇다면 저 두 물질의 energy state의 차이가 크면 더 전류가 잘 흐를 수 있는게(PCBM에서 Al로요) 아닌가요? 최근에 읽었던 논문에서 PCBM과 Al사이에 층을 도입하였더니 Al의 일함수가 줄어들고 그럼으로써 barrier가 작아져서 series resistance가 줄어들었다는데 그게 좀 이해가 안됩니다...; PCBM에서 Al로 전자가 흐를때 barrier로 느낄 것이 없어보이는데 말이죠.. Schottky barrier는 다이오드 사용에 적절한 rectifying 특징을 가지고 있는 금속-반도체 연결에서 형성되는 potential barrier를 말합니다. 세부적인 설명 자료를 첨부합니다.
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