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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 第一性原理 » Vasp&MedeA » 请教大侠关于真空能级，费米能级，公函相关的问题
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yuexiaoy1981

新虫 (小有名气)

[求助] 请教大侠关于真空能级，费米能级，公函相关的问题已有1人参与

小妹想请教下，如果把A体系（公函W1）放到B体系（公函W2）上后，（这里：W1不等于W2；A体系和B体系之间是范德华力作用），
他们的公函和真空能级是不是变成一样大小了，或者说电子跑出A体系和B体系表面的能量是一样的。


非常感谢。

不知道我问题描述的清楚不，希望大侠能指导一二。

小妹在此谢谢
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1楼2014-03-22 21:54:47
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

guaiguaizhxd

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
yuexiaoy1981: 金币+10, ★有帮助, 谢谢帮助 2014-03-23 14:40:33
liliangfang: 金币+2, 谢谢交流 2014-03-24 07:39:19
首先呢，那个叫“功函”，不是公函，要不然你让未露面的“母函”情何以堪
其次呢，你要理解功函数的定义，也就是电子从费米能级跃迁到真空能级的最小能量。
再次呢，费米能级代表了固体内部电子的平均能量水平。
那么两块材料接触在一起，到底发生了什么呢？由于能量最小原则，费米能级高的材料那边的电子就会蹦蹦跳跳的跑到费米能级低的材料那一边去，可是呢，这样的情况不能无休止下去，早到的电子们就会在另一边建立起一个电场，阻止了电子进一步的转移（可以理解成负负相斥），最终，两侧材料的费米能级就会一致，这样就能量平衡啦。
综上，各自材料的功函数是定值，不会变的，两侧费米能级又一样，那么只好理解成真空能级不一致了呗。
PS：刘恩科的半导体物理学在第八章金半接触，对这个问题有更详细论述哦
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FiatLux
2楼2014-03-23 01:23:56
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普通回帖

iamikaruk

木虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★ ★
franch: 金币+5, 谢谢回帖交流。。。 2014-03-24 17:37:44
其实功函数是个让人头疼的玩意，比如说SrTiO3 (100)表面，如果是SrO裸露表面，功函数是2点几个eV；而如果是TiO2裸露表面，功函数是4点几个eV
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[img]http://osu.ppy.sh/stat2/iamikaruk-0.png[/img]
3楼2014-03-23 06:39:10
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yuexiaoy1981

新虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by iamikaruk at 2014-03-23 04:39:10
其实功函数是个让人头疼的玩意，比如说SrTiO3 (100)表面，如果是SrO裸露表面，功函数是2点几个eV；而如果是TiO2裸露表面，功函数是4点几个eV

那把几层SrO 和 几层TiO2 叠加在一起，他们的公函是不是变成一样的值了？
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4楼2014-03-23 14:35:36
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yuexiaoy1981

新虫 (小有名气)
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2楼: Originally posted by guaiguaizhxd at 2014-03-22 23:23:56
首先呢，那个叫“功函”，不是公函，要不然你让未露面的“母函”情何以堪
其次呢，你要理解功函数的定义，也就是电子从费米能级跃迁到真空能级的最小能量。
再次呢，费米能级代表了固体内部电子的平均能量水 ...

如果我计算时，单独的A材料（VBM=-3eV， CBM=3eV，费米能值 Ef=0eV ， 功函W=4eV；）；单独的B材料（VBM=-3eV， CBM=3eV，费米能值 Ef=0eV ，功函W=3eV）。要是把他们分子作用力结合在一起后，能写成异质结么。
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5楼2014-03-23 14:55:15
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yuexiaoy1981

新虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by guaiguaizhxd at 2014-03-22 23:23:56
首先呢，那个叫“功函”，不是公函，要不然你让未露面的“母函”情何以堪
其次呢，你要理解功函数的定义，也就是电子从费米能级跃迁到真空能级的最小能量。
再次呢，费米能级代表了固体内部电子的平均能量水 ...

是不是可以这样理解：单独的A材料的“费米能级”相对于“真空能级”是-4eV；单独的B材料的“费米能级”相对于“真空能级”是-3eV。他们本身是不平衡的。 结合后，把这两个相对于“真空能级”的“费米能级”拉平，AB材料共同的”费米能级“可能变成-3.5eV。这样么，希望大侠能再次指导。
谢谢
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6楼2014-03-23 15:14:38
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guaiguaizhxd

木虫 (小有名气)
★ ★
franch: 金币+2, 谢谢回帖交流。。。 2014-03-24 17:38:03
引用回帖:
5楼: Originally posted by yuexiaoy1981 at 2014-03-23 14:55:15
如果我计算时，单独的A材料（VBM=-3eV， CBM=3eV，费米能值 Ef=0eV ， 功函W=4eV；）；单独的B材料（VBM=-3eV， CBM=3eV，费米能值 Ef=0eV ，功函W=3eV）。要是把他们分子作用力结合在一起后，能写成异质结么。...

电子的转移是需要媒介的啊……范德瓦尔斯力是长程弱作用力，两个材料之间的电子根本没法转移啊
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FiatLux
7楼2014-03-23 23:15:11
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guaiguaizhxd

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★
franch: 金币+2, 谢谢回帖交流。。。 2014-03-24 17:38:15
引用回帖:
6楼: Originally posted by yuexiaoy1981 at 2014-03-23 15:14:38
是不是可以这样理解：单独的A材料的“费米能级”相对于“真空能级”是-4eV；单独的B材料的“费米能级”相对于“真空能级”是-3eV。他们本身是不平衡的。 结合后，把这两个相对于“真空能级”的“费米能级”拉平，A ...

不能这样理解啊……我说过的，是真空能级发生了变化，只能说，相对于统一的费米能级，A的真空能级是4eV，而B的真空能级是3eV
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FiatLux
8楼2014-03-23 23:19:01
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iamikaruk

木虫 (著名写手)
★ ★
franch: 金币+2, 谢谢回帖交流。。。 2014-03-24 17:38:23
引用回帖:
4楼: Originally posted by yuexiaoy1981 at 2014-03-23 14:35:36
那把几层SrO 和 几层TiO2 叠加在一起，他们的公函是不是变成一样的值了？...

不是这个意思
是指块体SrTiO3根据暴露表面原子的不同，功函数也不同。
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[img]http://osu.ppy.sh/stat2/iamikaruk-0.png[/img]
9楼2014-03-23 23:28:57
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yuexiaoy1981

新虫 (小有名气)
引用回帖:
7楼: Originally posted by guaiguaizhxd at 2014-03-23 21:15:11
电子的转移是需要媒介的啊……范德瓦尔斯力是长程弱作用力，两个材料之间的电子根本没法转移啊...

如果是A材料和B材料是范德瓦尔斯力是长程弱作用力，结合成的AB体系的费米线也变得一样了么。谢谢
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10楼2014-03-24 01:07:02
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