2-1. ショットキー接合　(Φ_m ＞ Φ_n)

ショットキー接合は金属の仕事関数Φ_mに比べ小さい仕事関数Φ_nを持つn型半導体(またはp型半導体)と金属を接触させたときの接合状態を指します。この接合はショットキーダイオードに使用されます。n型半導体と金属を用いたショットキー接合のエネルギーバンド図を示します。
エネルギーレベルの高い半導体の伝導帯側から金属側に電子が移動します。これにより半導体側にのみ空乏層が広がります。pn接合と同様にフェルミ準位は一致します。平衡状態では、金属側からみて金属の仕事関数Φ_m からn型半導体の仕事関数Φ_nを引いた拡散障壁V_D = Φ_m – χ_n が接合面にあります。
フェルミ分布に従いn型半導体側の自由電子は分布し、この障壁を超える電子は金属側に流れ込みます。
金属側から見た障壁は外部から電圧を加えても変わりませんが、半導体側から見た障壁は印加電圧分シフトします。このシフトによりショットキーバリアダイオードを流れる電流が変化します。