界面效应

任何一种半导体器件，都可以看成是由多种部件或多种材料组成的串联或串并联系统。在这一系统中，有许多固相交界面，即界面，其中包括金属-半导体界面（例如Al-Si），半导体-绝缘体界面（例如Si-SiO2）、金属-绝缘体界面（例如Al-SiO2，Al-多晶硅等）、金属间界面（例如Al-Au等）、硅化物界面以及绝缘体-绝缘体界面。

正是上述诸界面，在温度、交变温度、电压、电流、湿度等外界应力作用下，界面两相间发生固-固扩散、离子电荷迁移、热电子注入、电化学腐蚀，甚至出现裂纹等，结果导致界面的电、热、机械特性的缓慢变化，从而引起器件参数的不稳定和退化，一直彻底失效，所以对界面效应的研究在器件可靠性物理学中是很重要的。

例如：如果将一块P型半导体和一块N型半导体连接，在界面处由于热扰动引起离子扩散，温度越高，这种现象越明显。因此，电子将扩散到P型材料中，而空穴将扩散到N型材料中。在每种情况，当离子通过界面后都会遇到相反符号的离子，直至形成电中性原子。所以在界面附近将会缺少离子，这个区域被称为“耗尽层”（阻挡层）。在耗尽层内部将形成一个偶极层，在P型材料中形成负极，在N型材料中形成正极（如右图），这对于少数载流子通过界面的运动是有利的。所以有一个反向漏电流通过界面。