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zhaoty2012金虫 (小有名气)
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[交流]
如果P型半导体的费米能级比N型半导体的费米能级高，它们形成异质结电子是如何转移的？
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对于一般的P-N结而言，都是N型半导体的费米能级高于P型半导体的费米能级，形成P-N结后，电子从N型半导体向P型半导体转移，同时空穴从P型半导体，直到两种半导体的费米能级相等为止。从扩散的角度也可以理解，N型半导体电子浓度高，P型半导体的空穴电子浓度高，形成P-N结时，由于存在载流子的浓度梯度，导致空穴从P型到N型，电子从N型到P型扩散运动，形成空间电荷区，存在一个从N区指向P区的内建电场。在内建电场的作用下，载流子做漂移运动，显然漂移运动的方向和载流子运动方向相反，也就是内建电场阻碍电子和空穴的扩散，最后载流子漂移运动和扩散达到动态平衡。 但是如果P型半导体的费米能级比N型半导体的费米能级高，它们形成异质结时，电子的转移是考虑费米能级的高低还是浓度梯度的扩散?有资深的虫友帮忙解释一下吗？ |
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zhaoty2012: 金币+10 2016-01-12 10:25:29
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zhaoty2012: 金币+10 2016-01-12 10:25:29
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还是考虑费米能级。当这种异质结热平衡时 也形成空间电荷区 不过p层Ec和Ev上翘 空穴积累电子减少；而n层能带都下弯 电子积累而空穴减少；内建电场从p层指向n层。这是一般理想情况，实际做实验时很可能还得考虑界面态和隧穿效应。 发自小木虫IOS客户端 |
2楼2016-01-11 22:21:59
zhaoty2012
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3楼2016-01-12 10:27:59
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4楼2016-01-12 10:49:13
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费米能级表达扩散和漂移两种作用对载流子影响的总结果。你原帖举的这个异质结的例子就是p层的电子注入n层，只是注入后电子没复合而是堆积在界面上n层一侧了。 发自小木虫IOS客户端 |
5楼2016-01-12 11:19:47
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就你这个例子 原驱动力是扩散 （接触一开始无电场） 因为异质结有band offset 在同一能级上即在能带图同一水平线上 p层电子浓度其实高于n层电子 所以电子注入n侧。 发自小木虫IOS客户端 |
6楼2016-01-12 11:28:41
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也许你觉得p层电子扩散进入n层不可思议 其实在异质结中这个n层的大部分电子能量太低被导带的band offset挡在p层外面了。而高能上电子没p层多 所以p层电子扩散注入n层。That is all. 发自小木虫IOS客户端 |
7楼2016-01-12 11:39:10
zhaoty2012
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10楼2016-01-12 14:00:13