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Mr_WuSH

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[交流] 功函数的意义

关于定义：
功函数(work function)又称功函、逸出功，在固体物理中被定义成：把一个电子从固体内部刚刚移到此物体表面所需的最少的能量
真空能级：电子达到该能级时完全自由而不受核的作用
功函数：真空能级与费米能级之差

问题：

实际上很多半导体在Ef能级出并没有电子态，那么所谓逸出电子是从哪来而来的（导带还是价带或者其他？），其能量是多少（Ec？还是EV？）？

或者说功函数是一个统计值？但是从UPS上测出的图谱来看，应该不是统计值。

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1楼 2012-07-03 11:32:25

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Mr_WuSH

金虫 (小有名气)

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fzx2008: 金币+3, 鼓励交流讨论 2012-07-03 21:36:16

引用回帖:

3楼: Originally posted by huangll99 at 2012-07-03 11:51:34
关注ing..

第一性原理有办法计算半导体的功函数吗？或者说有办法计算半导体的费米能级吗？
貌似记得半导体的费米能级会因使用的程序不同得到不同的值，是不是0k的DFT根本无法计算>0K的真实的半导体的费米 ...

功函数可以通过第一性原理求出，这方面的文章也是不少的。
1.Deriving accurate work functions from thin-slab calculations
2.Work functions of self-assembled monolayers on metal surfaces by ﬁrst-principles calculations
3.Tuning the surface metal work function by deposition of ultrathin oxide ﬁlms:
Density functional calculations

这里我的讨论并不局限于第一性原理，因为第一性原理尤其本身的一些缺陷。我想讨论的是费米能级，不是vasp什么计算出来的。

既然我们定义功函数为真空能级与费米能级之差，那么是否可以理解为能量等于费米能级的电子逸出原子的束缚，但是在电子态上来看费米能级处并没有电子态，那么我们探测到的电子是怎么回事呢·？这些电子的能量是多少，其在能带中的位置是哪里？导带还是价带？