Die Wirkungsweise eines MESFETs wird wesentlich durch seine Gateelektrode
bestimmt, die durch einen Schottkykontakt realisiert ist. Grundsätzlich
können beim Aufbringen eines Metalls auf einen Halbleiter zwei Fälle
unterschieden werden, die durch den Unterschied der Austrittsarbeit von Metall
und Halbleiter entstehen. Als Austrittsarbeit wird die Differenz der
Energie eines freien Elektrons im Vakuum und der Fermienergie des jeweiligen
Materials bezeichnet. Kontaktiert man beispielsweise einen n-dotierten
Halbleiter mit einem Metall, dessen Austrittsarbeit kleiner als die des
Halbleiters ist (
), so wird die Differenz zwischen Fermienergie
und der Leitungsbandkante durch eine Ladung an der Grenzschicht abgebaut.
Durch diese Verhältnisse wird der Stromfluß über die Grenzschicht hinweg in
beide Richtungen nicht wesentlich behindert, und der Kontakt wird als ohmscher
Kontakt bezeichnet. Ist jedoch die Austrittsarbeit des Metalls größer als die
des Halbleiters (
), so entsteht an der Grenzschicht eine
ausgeprägte Energiebarriere. Es entsteht ein gleichrichtender sogenannter
Schottkykontakt (Abb. 3.2).
Abbildung: Kontakte auf einem n-Halbleiter: (a) ,
(b) 
Für p-dotierte Halbleiter sind die Verhältnisse genau
verkehrt, man erhält hier für einen ohmschen und für
einen gleichrichtenden Kontakt. In der Praxis ist für
Schottkykontakte fast
ausschließlich der Fall Metall - n-Halbleiter mit von
Bedeutung. Ohmsche Kontakte werden selten durch den Fall Metall - n-Halbleiter
mit oder Metall - p-Halbleiter mit
realisiert, sondern durch sehr hohe Dotierung wird die Barriere so dünn, daß
Tunnelströme dominieren und der Kontakt seine gleichrichtende Wirkung verliert.
Im folgenden sollen die Verhältnisse an einem gleichrichtenden Metall -
n-Halbleiterkontakt genauer erläutert und für ein numerisches Modell
geeignete Randbedingungen gefunden werden.