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hbc1234

木虫 (小有名气)

[求助] 半导体表面的空间电荷与电场分布 已有2人参与

半导体物理的课本中都会提到,表面附近存在空间电荷区,从而会有非零的电场随深度的分布。但是在叙述这一现象时,课本往往使用MIS结构进行讲解,即外加电压下,载流子重新分布,从而通过外加电场解泊松方程得到电场分布。但是,我觉得这一现象应该是由于表面态导致的,即使没有外加电压,空间电荷层应该依然存在。

请问,我的这种认识正确吗?如果正确,应该用什么方法计算或测量半导体表面的电场或电势分布?(如普通的单晶硅片)
我知道通过很多方法可以得到半导体表面的功函数,请问功函数和表面电场有什么联系吗?
谢谢!
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simit

金虫 (正式写手)

引用回帖:
17楼: Originally posted by hbc1234 at 2014-11-21 09:48:42
不好意思,麻烦你看一下15楼的回帖,我现在有点晕,到底晶体内的总场强是不是零呢?...

我和metaliium没有矛盾,平衡条件下,总场强是0阿,如果是瞬态就不一定了。所谓的屏蔽效应,也是电荷重新分布的结果。
你可以这样想,如果有净电场,电荷会感应到这个电场作定向移动,在空间中重新分布的。

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18楼2014-11-21 17:48:57
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simit

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
hbc1234: 金币+10, ★★★很有帮助, 谢谢!上课的时候了解过CASTEP,但是没有实际操作过,请问有没有什么教程? 2014-11-18 09:25:59
MIS是两边材料功函数不同导致电荷积聚在表面附近。表面态也会有这种效应,但两个数量级根据不同材料是不一样的。 你如果会DFT,就先算表面(SLAB)自恰后把电子密度沿XY积分,看它沿Z轴分布就知道你要的信息了。
2楼2014-11-17 21:50:09
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hbc1234

木虫 (小有名气)

引用回帖:
2楼: Originally posted by simit at 2014-11-17 21:50:09
MIS是两边材料功函数不同导致电荷积聚在表面附近。表面态也会有这种效应,但两个数量级根据不同材料是不一样的。 你如果会DFT,就先算表面(SLAB)自恰后把电子密度沿XY积分,看它沿Z轴分布就知道你要的信息了。

刚才查到一个帖子,请问是他讲的方法吗?

http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=6012052&fpage=1&target=blank
3楼2014-11-18 09:27:03
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metaliium

银虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
hbc1234: 金币+5, ★★★很有帮助, 谢谢! 2014-11-19 12:10:04
hbc1234: 金币+10, ★★★很有帮助, 感谢你多次回帖应助,但是只有这个回帖是应助贴,所以我把金币加在这了 2014-11-23 19:54:53
表面态当然会造成电荷重新分布,但这本身也仍是费米面不平造成的。因为电子净的流动完全由费米面决定,(如果没有这一条规则,表面态也不会引起空间电荷区)费米面不平造成的电荷在空间上的积累是普遍的现象。两者并没有任何矛盾的地方。

在表面态影响显著的体系中,无非是不能简单用块体材料能带结构描述而已,最终电子是否重新排布,怎么排布还是由费米面决定
4楼2014-11-19 03:28:30
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