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linon1987

木虫 (正式写手)

[求助] 关于费米能级,电压,石墨烯惨杂的问题

第一,二个问题是关于图(a)的:

如图(a)所示,很多书都说如果在两个电极(经常是金属做的)之间加上电压V,那么两个电极的费米能级就会差q*V. 但是并没有解释原因,似乎这是显然的! 这是为什么呢?

如果把两个金属电极换成绝缘体,那么绝缘体的费米能级是否也会差q*V呢?为什么?

第三个问题是关于图(b)(c)的:

石墨烯的电惨杂经常会采用图(b)这种电容式结构:惨杂的硅相当于电容的一个电极,石墨烯是另外一个电极,二氧化硅相当于电容的绝缘介质。当在两个电极之间加上偏压时,电子就会在一个电极聚集,同时空穴会在另一个电极聚集。根据结构的电容和加的电压,可以算出每个电极带的电荷,进一步可以算出石墨烯的费米能级。

现在我的问题是,我们可不可以使用图(c)这种结构对石墨烯惨杂?(因为根据图(a),石墨烯的费米能级会和金属差q*V)。但是我又觉得图(c)这种结构肯定有些问题,要不然大家为什么都用图(b)那种结构惨杂呢。但是又不知道会有什么问题。

求高人指点!!
关于费米能级,电压,石墨烯惨杂的问题
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lilili09

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

关于第二个问题:绝缘体是不会导电的,势差会产生极化,不会发生跃迁,不会有什么空穴的产生。另外我是说电源的压差使得连接电源两端的电极有不同的等势面,与电极是金属还是绝缘体无关。
随风随心
4楼2013-08-20 13:12:33
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lilili09

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★
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linon1987: 金币+2, 有帮助, 感谢参与 2013-08-20 12:26:30
华丽的飘过: 金币+2, 3q 2013-08-27 03:27:52
回答第一个问题:电源的作用就是提供一个电压差,两个电极分别连接到电源的两端,自然就会形成两个等势面;又因为电子带负电所以电压越高,电势越低。如图(a)所示。
回答第二个问题:因为是通过电源的电压差造成的势差,与是否连通无关。所以绝缘体同样存在势差。
回答第三个问题:图(c)不知道"电容"两端的势差啊?!怎么计算啊?!
随风随心
2楼2013-08-20 11:22:51
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linon1987

木虫 (正式写手)

引用回帖:
2楼: Originally posted by lilili09 at 2013-08-20 11:22:51
回答第一个问题:电源的作用就是提供一个电压差,两个电极分别连接到电源的两端,自然就会形成两个等势面;又因为电子带负电所以电压越高,电势越低。如图(a)所示。
回答第二个问题:因为是通过电源的电压差造成 ...

关于第二个问题:
如果绝缘体也可以形成势差(即一个绝缘体得到电子使自己的费米能级升高,另一个绝缘体因为失去电子是自己的费米能级降低)。 那么只要电池的电压V高于绝缘体的带隙q*V_insulator, 那么将导致的结果就是:一个绝缘体的导带中有电子,另一个绝缘体的价带中有空隙,也就是说两个绝缘体都要导电了!!这显然不符合常理!

关于第三个问题:
图(c)没有电容,只是将石墨烯与和它隔得很远的一块很大的金属连接,类似于接地吧(这里没用接地,是因为“地”的费米能级不好定义),按照图(a)的原理,这样石墨烯也可以掺杂!! 但我没有看到有文章使用这样的方法惨杂,所以觉得这种惨杂方法肯定存在什么问题!图(b)才是大家通用的惨杂方法!
3楼2013-08-20 12:25:34
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lilili09

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

关于第三个问题:我要问的是,图(c)中,硅与石墨烯之间的压差怎么算?是多少?在金属和石墨烯之间有势差,可是我们要的是硅和石墨烯之间的压差。
随风随心
5楼2013-08-20 13:19:52
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