金属与半导体接触能带会弯曲,是否意味着半导体中基本上所有电子的能量都发生了变化?

   日期:2024-03-31     来源:网络整理    作者:佚名     移动:http://app.1688ku.com/article/726651.html      >> 违规举报
核心提示:金属与半导体接触能带会弯曲,是否意味着半导体中基本上所有电子的能量都发生了变化?金属半导体接触能带会弯曲,半导体一侧能带的弯曲如何理解呢?如果是金属-半导体接触,只有半导体一侧的能带发生弯曲;比如金属与n型半导体接触,且Wm>Ws,能带向上弯曲,界面处半导体导带位置没变,而内部是降低了。

金属与半导体接触能带会弯曲,是否意味着半导体中基本上所有电子的能量都发生了变化?

我感觉要分析这个问题比较重要的前提是选取合适的能量/电势参考,并且做出一些假设。

金属半导体接触能带会弯曲金属与半导体接触能带会弯曲,是否意味着半导体中基本上所有电子的能量都发生了变化?,半导体一侧能带的弯曲如何理解呢?可以看看半导体物理/半导体器件的书。

这里摘录一段其它地方的讨论,可以参考一下这个链接【讨论】能带弯曲 - 第 2 页 - 物理 - 小木虫 - 学术 科研 互动社区 ()里面forever的留言

能带弯曲的主要原因是两个接触的半导体,其费米能级差不为零,

由于接触后,费米能级要在最终相等,所以高的费米能级下降低的上升,造成了能带弯曲产品目录,能带弯曲量,即内建电场范围由掺杂浓度决定,掺杂浓度大的一侧弯曲量小,小的一侧大。

弯曲量的大小可以由计算得出,你可以参考西安电子科大许长存老师的《半导体光电子技术》,或者其它方面的书籍,一般这方面的书都应该有的。

当掺杂浓度量相差两个数量级以上(两边空间电荷区宽度之比即两边掺杂浓度的反比),空间电荷区可认为只在低掺杂的一侧。宽度为

W=(2εVD/eNa)1/2,其中,ε为低掺杂一侧半导体的介电常数,

VD =(Ef1-Ef2)/e, (Ef1-Ef2)为费米能级之差,

Na为低掺杂一侧的掺杂浓度金属半导体接触能带图,e为一个电子的带电量。

如果具体计算,就可以找相关的书籍了,一般的半导体书都应该有的,

如果是pn结的话,两侧半导体的能带都会弯曲;pn结的费米能级的位置是里p/n型半导体都有一定距离的新的位置。

如果是金属-半导体接触,只有半导体一侧的能带发生弯曲;

我个人认为金属一侧可以看作是掺杂浓度极高,所以金属一侧的能带弯曲基本不存在。

假设金属的能级的位置在接触前后都没有改变。

为了使接触后的金属-半导体有统一的费米能级,半导体一侧的能带(除去空间电荷区的部分应该整体下移)。

题目里说的

比如金属与n型半导体接触,且Wm>Ws,能带向上弯曲发发库Sitemaps,界面处半导体导带位置没变,而内部是降低了。为什么界面处电子的能量没变,而内部的能量反而变了?如果半导体一侧无限大,金属还会对半导体产生这样的影响吗?

那么金属与半导体接触之后半导体内部的电子是否也经历了什么?

“能带向上弯曲”

我是这么理解的,应该是半导体内部能带整体下移导致的结果。

为什么界面处电子的能量没变,而内部的能量反而变了?

我是这么理解的,为了形成统一的费米能级,半导体内部能带整体下移。

如果半导体一侧无限大,金属还会对半导体产生这样的影响吗?

不如考虑这样一种情况,金属的费米能级和半导体的费米能级到真空能级的距离一样,接触的时候不发生能带的弯曲。别的情况我想可能还是会有能带的弯曲。

那么金属与半导体接触之后半导体内部的电子是否也经历了什么?

我的看法是,半导体内部能带整体下移,其实真空能级也随之下移,内部的电子的在禁带内的位置和行为和单独的半导体应该差别不大。

之前分析的时候以为半导体一侧中性区的能级和单独的半导体一样,现在想来是分析错了。

2022.11.29补充

看到一个介绍金属-半导体接触的链接,内容挺丰富的。

, Solid-Solid |

翻到一篇文章金属半导体接触能带图,有时间也可以看看

还有一个挺有意思的东西

这两个是谁抄了谁?

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