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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 功能材料 » 半导体 » 帮忙求解一下GaN纳米线的掺杂和能带弯曲的关系，谢谢
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rbfztju

新虫 (初入文坛)

[求助] 帮忙求解一下GaN纳米线的掺杂和能带弯曲的关系，谢谢 已有1人参与

我是研究光催化的，看了一篇文献n型半导体的掺杂会引起GaN纳米线能带的向上弯曲，p型的掺杂会引起能带 的向下弯曲，我想问下为什么会引起能带弯曲，为什么向上或向下，谢谢
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1楼 2014-11-07 22:52:24
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15686099481

新虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
半导体能带的弯曲是由于半导体中的载流子浓度低于电解质溶液离子浓度导致的。它和金属电极在电解质溶液中的双电层结构类似，不同的是金属内自由电子多，载流子浓度大于电解质溶液，所以“弯曲”发生在溶液内形成扩散双电层。
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2楼2014-11-08 11:08:09
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rbfztju

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 15686099481 at 2014-11-08 11:08:09
半导体能带的弯曲是由于半导体中的载流子浓度低于电解质溶液离子浓度导致的。它和金属电极在电解质溶液中的双电层结构类似，不同的是金属内自由电子多，载流子浓度大于电解质溶液，所以“弯曲”发生在溶液内形成扩散 ...

还不是很明白，能再通俗一点解释么    谢谢
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3楼2014-11-08 23:23:36
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rbfztju

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
3楼: Originally posted by rbfztju at 2014-11-08 23:23:36
还不是很明白，能再通俗一点解释么    谢谢...

谢谢回答  主要是想明白下掺杂和能带弯曲的关系，为什么和水平衡后，n型的会向上弯曲，p型的会向下弯曲
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4楼2014-11-09 09:54:45
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15686099481

新虫 (初入文坛)
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4楼: Originally posted by rbfztju at 2014-11-09 09:54:45
谢谢回答  主要是想明白下掺杂和能带弯曲的关系，为什么和水平衡后，n型的会向上弯曲，p型的会向下弯曲...

其实我也一知半解。。首先要理解一下费米能级的概念，费米能级可以理解为量子态是否被电子占据的分界线，它是描述电子能量的概念。能量高于费米能级的量子态基本是空的，能量低于费米能级的量子态基本上全部被电子所占据，看看固体物理里边有讲。
没有参杂的半导体也就是本征半导体是没有能带弯曲的，n型半导体是参杂了多价电子的原子形成的。比如磷原子掺杂在硅里，磷的价电子很容易迁移到导带上，这就使得硅的导带电子浓度增大，而导带就是半导体最外层的一个能带，如此一来它的费米能级就会提高（大于溶液化学势）。费米能级的提高导致半导体与溶液相界面两侧的电化学势差变大，在半导体内部就会发生我上次回答的那种情况。
而p型半导体是掺杂了少价电子原子，它会从价带上捕获一个电子从而产生空穴，这样在半导体内部空穴浓度远大于自由电子浓度。价带上电子浓度小，费米能级也就小（小于溶液化学势），所以要向溶液靠近，也就向上弯。
为什么是半导体向溶液靠近而不是溶液向半导体靠近？？这是因为溶液比电极的化学势大好多好多
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5楼2014-11-09 11:51:13
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15686099481

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
4楼: Originally posted by rbfztju at 2014-11-09 09:54:45
谢谢回答  主要是想明白下掺杂和能带弯曲的关系，为什么和水平衡后，n型的会向上弯曲，p型的会向下弯曲...

我是研一的才开始研究半导体也不是很明白，推荐你看看固体物理和电化学
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6楼2014-11-09 11:54:28
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