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问天麦饼

捐助贵宾 (小有名气)

[求助] 半导体的功函数在接触后是否改变

金属半导体接触隐含的假设是金属的功函数没有变,而由于金属半导体的费米能级要统一(钉扎的先不考虑),那么等效于半导体的费米面变了,那么它的功函数就等效于在原来的基础上增加了接触势的大小?意思是半导体体系内部的“功函数”变了?因为体系内部和表面明显也应该费米能级一致。
       这真的是一个很纠结的问题。一定是我哪里想错了,学得时候一直不敢问,现在觉得再不问,就做不下科研了,所以求助

       另外之前一直有个问题百思不得其解,今天觉得想通了一些,也抛砖引玉一下:
      为什么半导体禁带中有费米能级,到底是电子能不能分布在此
      费米分布只是说明了电子分布的可能、概率,比如50%是指电子占据的可能是50%,但是有这种情况:恰好都是不占据的50%。而能带说明了占据的现状。
      就像2楼有5个房间,可以容纳5个人,但是实际状况是,3楼住了1一个,1楼住了4个。
     
      每次一开始学物理,总是稀里糊涂的用公式,直到后面才慢慢想清楚一些,为什么。
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jeremyfrc

木虫 (正式写手)

引用回帖:
3楼: Originally posted by 问天麦饼 at 2013-09-21 22:56:09
或许要这样理解:
如果考虑自由电子,那么就费米能级不变的画法,而能带画成弯曲的;
如果考虑束缚电子,那么就能级不变,但是费米能级弯曲的画法。
而功函数,就是费米能级到真空能级的差值,在耗尽层中是变化 ...

额,你可以这么理解。但是接触以后金属的功函数,几乎都变了一点。
哈哈哈哈,来吧
5楼2013-09-23 01:42:38
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jeremyfrc

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
半导体的能带会变得,但是主要是接触的那边的能带会发生变化,而且金属的功函数也会变化,你可以看一些类似接触的paper。特别是band offset
哈哈哈哈,来吧
2楼2013-09-22 02:23:19
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问天麦饼

捐助贵宾 (小有名气)

引用回帖:
2楼: Originally posted by jeremyfrc at 2013-09-22 02:23:19
半导体的能带会变得,但是主要是接触的那边的能带会发生变化,而且金属的功函数也会变化,你可以看一些类似接触的paper。特别是band offset

或许要这样理解:
如果考虑自由电子,那么就费米能级不变的画法,而能带画成弯曲的;
如果考虑束缚电子,那么就能级不变,但是费米能级弯曲的画法。
而功函数,就是费米能级到真空能级的差值,在耗尽层中是变化的,但是其余位置还是原来的值。
3楼2013-09-22 13:56:09
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avgon

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
问天麦饼: 金币+5, 有帮助 2013-09-22 17:32:37
金半接触后,由于金属里的电子浓度比半导体大得多,所以接触后可以认为它的费米能级不动。以半导体的与n 型半导体接触形成肖特基势为例:对于半导体一侧,如果是接触后电子从半导体向金属里流动,那么接触界面处半导体一侧电子浓度降低,费米能级相对于导带位置要下移。当平衡后,界面处形成内建电场,或者说二者之间形成能垒,电子不再流动。这个内建电场势所影响的范围基本集中于界面,所以半导体内部费米能级不受影响。
用费米能级可以确定半导体中电子的统计学分布,其位置不一定非要对应一个允带能级。也就是说不要把费米能级当成一个实能级,用你所举出的例子来说,这个能级很可能就是两楼相接的楼板处,或者楼板上或下的空中某处,这里是不能占人的。因为这个能级只是为了表达电子的一种分布情况而已,只是为了找个尺子衡量才把它请了出来。
仰望星空脚踏实地
4楼2013-09-22 16:26:32
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