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junhuisun

铜虫 (正式写手)

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[交流] 纳米半导体异质结复合中能带问题

最近看到一些文献，关于纳米半导体的复合体中能带结构及位置的变化电子空穴的转移问题。
我们拿pn结异质结为例，复合时由于二半导体费米能级的不同会导致电子的转移以及能带导带、价带的上下相对移动使其相对电位的变化。
那么在纳米半导体复合中复合前后半导体能带导带、价带电位相对于单体是否有随能带上下移动呢？可是我发现很多文献对复合前后能带电位问题没有什么讨论，貌似电位没有什么变化，还是我的理解有误呢？请高人指点迷津，多谢！！

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1楼 2011-10-07 20:35:32

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kuku5837135

银虫 (正式写手)

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fbqrdzs: 金币+5, 应助指数+1, well done 2017-01-26 11:33:43

个人觉得楼主问题应该一分为二，对pn异质结来说，由于多子（包括n结里的电子和p结内的空穴）的扩散，会在pn结界面处形成内建电场，在光照下，一般来说，由于内建电场的驱使，p-type CB上的光生电子会朝n-type上的CB上迁移，而n-type上的光生空穴会朝p-type上的VB迁移【Wang xc*, Semiconductor heterojunction photocatalysts:design, construction, and photocatalytic
performances，Chem. Soc. Rev, 2014】。但也见过反常的例子，pn异质结形成后会如楼主所说，二半导体费米能级的不同会导致能带导带、价带的上下相对移动使其相对电位的变化，从而达到一个平衡态的费米能级，结果就是一半导体CB中的电子与另一半导体中VB里留下的空穴复合，最终形成所谓的Z-scheme异质结【Dong Fan*, Three dimensional Z-scheme (BiO)2CO3/MoS2with enhanced visiblelight photocatalytic NO removal.Applied Catalysis B: Environmental 199 (2016) 87–95】。比较少见，就目前我也只见过这一篇文献。
当然还有一类是非pn异质结，复合后自身能带结构不发生改变（可能是没有多子扩散的影响了吧？），构成错位的能带结构，由于电位差形成的内建电场（有别于p-n结的多子扩散形成的内建电场）的作用，电子从高CB往低CB流，空穴从低VB往高VB流。
以上供参考，欢迎继续讨论。