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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 能源 » 新能源 » 费米能级拉平-PN结
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upchjf

木虫 (正式写手)

[交流] 费米能级拉平-PN结

太阳电池中P型和N型半导体接触会使费米能级拉平，然后耗尽层，然后能带弯曲，为什么真空能级也发生弯曲？
PN结的能带图中拉平的费米能级全部贯穿P，结区和N，是什么使其拉平的？

pn.jpg
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1楼 2012-10-30 16:39:25
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心平气和仙子

金虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
upchjf: 金币+5, 正解，谢谢 2012-11-07 15:08:59
模仿金属功函的定义，半导体材料的功函数是真空能级与费米能级的差值，也可反映的是电子从半导体逸出所需能量（注意不是最小能量），但是半导体的费米能级和掺杂浓度有关。
半导体的电子亲和能，表示使半导体导带底的电子逸出体外所需的最小能量。是真空能级和导带底的能量差。与半导体的掺杂程度无关。
但是，只要半导体给定了，二者就不会改变，是半导体材料的特征参数。所以远离耗尽区，二者都没变。
不知我的理解可对？
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7楼2012-11-02 09:46:05
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SCU_magiclee

铁杆木虫 (正式写手)
★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
upchjf: 金币+2 2012-10-31 15:37:02
必须平啊，如果不平的话，载流子就可以一直不断的流动了，直接接根导线就有电流了，永动机就出来了！这显然不符合能量守恒啊。就像大坝两侧，一边水多（电子多的N区），一边水少/空气多（空穴多的P区）。大坝泄洪了（PN两侧接触了），水肯定就出来了啊。如果这个大坝在一个巨大的坑里，那么最终肯定就变成一个湖了。你说湖面是不是平的？精炼一句总结：能量守恒。
至于真空能级，书上这样话，应该是出于对功函数、电子亲和能这些概念更直观的表现。真空能级是恒定的。

[ Last edited by SCU_magiclee on 2012-10-31 at 13:04 ]
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3楼2012-10-31 12:53:40
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petert

银虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by SCU_magiclee at 2012-10-31 12:53:40
必须平啊，如果不平的话，载流子就可以一直不断的流动了，直接接根导线就有电流了，永动机就出来了！这显然不符合能量守恒啊。就像大坝两侧，一边水多（电子多的N区），一边水少/空气多（空穴多的P区）。大坝泄洪了 ...

不错
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4楼2012-10-31 13:04:57
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upchjf

木虫 (正式写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by SCU_magiclee at 2012-10-31 12:53:40
必须平啊，如果不平的话，载流子就可以一直不断的流动了，直接接根导线就有电流了，永动机就出来了！这显然不符合能量守恒啊。就像大坝两侧，一边水多（电子多的N区），一边水少/空气多（空穴多的P区）。大坝泄洪了 ...

谢谢回复。
如果是金属之间接触，用水来比喻比较恰当，我之前也是这么理解的。
但是这样的话，耗尽层外半导体的功函为什么不变？
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5楼2012-10-31 15:36:35
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