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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 凝聚态物理 » 半导体表面的空间电荷与电场分布
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metaliium

银虫 (正式写手)
引用回帖:
9楼: Originally posted by hbc1234 at 2014-11-20 10:19:14
我还有一个问题想请教。
表面处费米面不平，其根源是什么？是由于表面态吗？
从电场的角度看，电荷定向移动应该是由于电场的驱动。那么电荷重新分布之前，晶体中近表面区域是否有电场存在？电荷重新分布之后，是 ...

表面上其实谈不上费米面不平，因为表面和块体一直是连在一起的。。。

但是假设电子不会流动，处处电中性，那表面和块体的费米面就会不平，因为能带结构不同（当然是因为表面态）但电子浓度相同，自然费米面就不同了。。。

实际上没有这样的时刻，因为电子天然完成了重新分布，也因此表面上带了净电荷。。。
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11楼2014-11-20 12:47:06
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simit

金虫 (正式写手)
引用回帖:
10楼: Originally posted by hbc1234 at 2014-11-20 10:20:17
我也想问您同样的问题，电荷重新分布之前，晶体中近表面区域是否有电场存在？电荷重新分布之后，是不是总场强为零呢？
谢谢!...

晶体中近表面区域是否有电场存在，这得看晶体对称性和晶面，不能一概而论。如果存在本征的内电场，电荷重新分布后会屏蔽这个电场使总场强为0，否者电荷会感受到这个电场继续移动。
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12楼2014-11-20 13:29:25
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hbc1234

木虫 (小有名气)
引用回帖:
11楼: Originally posted by metaliium at 2014-11-20 12:47:06
表面上其实谈不上费米面不平，因为表面和块体一直是连在一起的。。。

但是假设电子不会流动，处处电中性，那表面和块体的费米面就会不平，因为能带结构不同（当然是因为表面态）但电子浓度相同，自然费米面就不 ...

请问，平衡态下，晶体内外的电场是什么情况呢？
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13楼2014-11-20 13:59:36
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hbc1234

木虫 (小有名气)
引用回帖:
12楼: Originally posted by simit at 2014-11-20 13:29:25
晶体中近表面区域是否有电场存在，这得看晶体对称性和晶面，不能一概而论。如果存在本征的内电场，电荷重新分布后会屏蔽这个电场使总场强为0，否者电荷会感受到这个电场继续移动。...

所以经过足够长时间的电荷重新分布之后，表面都会场强为零是吧？
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14楼2014-11-20 14:13:30
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metaliium

银虫 (正式写手)
引用回帖:
13楼: Originally posted by hbc1234 at 2014-11-20 13:59:36
请问，平衡态下，晶体内外的电场是什么情况呢？...

晶体整体电中性，晶体外任何情况下都不应该有电场。。。

晶体内根据局域的净电荷积累状况通过高斯定理可以知道电场和电势分布，取决于具体的体系可以很复杂，但原理很简单。

笼统的说来，自由电子浓度越低的体系，空间电荷层越厚，有电场的范围越大；反之电子浓度越高，空间电荷层越薄，比方说金属，金属内部无电场，实际上是电屏蔽了。。。
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15楼2014-11-20 17:09:54
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simit

金虫 (正式写手)
引用回帖:
14楼: Originally posted by hbc1234 at 2014-11-20 14:13:30
所以经过足够长时间的电荷重新分布之后，表面都会场强为零是吧？...

yes.
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16楼2014-11-20 19:40:17
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hbc1234

木虫 (小有名气)
引用回帖:
16楼: Originally posted by simit at 2014-11-20 19:40:17
yes....

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？
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17楼2014-11-21 09:48:42
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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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hbc1234
18楼2014-11-21 17:48:57
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hbc1234

木虫 (小有名气)
送红花一朵
引用回帖:
18楼: Originally posted by simit at 2014-11-21 17:48:57
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。...

明白了，谢谢
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19楼2014-11-23 19:55:27
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