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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 功能材料 » 基础研究 » 【求助】为什么本征半导体不能用于制备二极管
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luolin

金虫 (正式写手)

[交流] 【求助】为什么本征半导体不能用于制备二极管

为什么本征半导体不能用于制备二极管？
我查找了一些资料，发现最确切的解释是能带的任意弯曲将在本征半导体表面出现富集层，而不是耗尽层，因而本征半导体不能用于制备二极管。
但是，为什么能带的弯曲会在本征半导体表面出现富集层，而不是耗尽层呢？而能带的弯曲能在非本征半导体表面出现耗尽层？能带的弯曲对于本征半导体、非本征半导体出现这样的差别，又应该怎么理解呢？

其中，仅仅按照论文中的实际器件，具体是指本征半导体和金属不能形成肖特基二极管。

希望，哪位牛人指点一下？最好能告诉我在具体哪一本书的哪些页能找到相关的解释?我用读秀学术搜索和google搜索，都没有找到需要的东西，可能是我的搜索能力还很缺乏。
谢谢大家！
请大家不要将金属与半导体的接触相混淆。“能带的任意弯曲将在本征半导体表面出现富集层，而不是耗尽层，因而本征半导体不能用于制备二极管。”这一说法，并没有任何前提条件，也就是不管你的功函数怎么样，这一结论都成立。

我有个新的想法，不知道能否解释这个现象。
本征半导体，或者近似本征的半导体，其多数载流子浓度与少数载流子浓度接近，多数载流子浓度较低。
一个近似本征导电的n型半导体，其与金属接触，且金属的功函数大于半导体的功函数。两者相接触，半导体中的电子将向金属流动，使金属表面带负电，半导体表面带正电，从而使得金属与半导体的费米能级逐渐接近，直到金属与半导体的费米能级相同。近似本征导电的n型半导体其电子浓度低，即使半导体中的电子全跑到金属中，仍不能使金属与半导体的费米能级相同，从而导致半导体内部的空穴也向界面移动，以减少半导体的费米能级，从而导致与金属接触的半导体近表面空穴浓度很高，富集空穴。所以能带的任意弯曲将在本征半导体表面出现富集层，而不是耗尽层。

[ Last edited by luolin on 2011-2-23 at 17:10 ]
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1楼 2011-02-10 20:33:39
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luolin

金虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by cord at 2011-02-11 01:12:47:
半导体表面能带弯曲，出现富集层还是出现好尽层取决于跟它接触的材料的功函数跟这个半导体势能的高低比值，请参考半导体类书籍，会有详细的介绍。
二极管的概念很广，太阳电池其实就是个二极管，LDE也是二极管， ...

谢谢您的回答。
你的这个解释适合于说明金属与半导体接触，是出现富集层，还是出现耗尽层，也就是欧姆接触与肖特基接触。
“能带的任意弯曲将在本征半导体表面出现富集层，而不是耗尽层，因而本征半导体不能用于制备二极管。”这一说法，并没有任何前提条件，也就是不管你的功函数怎么样，这一结论都成立。

[ Last edited by luolin on 2011-2-14 at 16:21 ]
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5楼2011-02-14 16:17:43
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luolin

金虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by Luvin at 2011-02-17 02:34:40:
本征半导体是完全纯净的、结构完整的半导体材料。在本征半导体中加入微量杂质，根据掺入杂质性质不同，可分为N型半导体和P型半导体。在同一块本征半导体的左右两个区域分别制作N型和P型半导体，经过载流子的扩散， ...

这是很狭义的二极管概念，也被称为同质结。
而一般说的二极管包括同质结，异质结，肖特基结等二极管。
本征半导体事实上是不存在的，但是现实中有很多半导体是近似于本征半导体的，所以就有了研究的意义了。
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9楼2011-02-20 10:42:49
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