半導(dǎo)體光催化基礎(chǔ)第二章半導(dǎo)體表面與表面態(tài)-第一講(參考版)
2025-01-22 09:55本頁(yè)面
【正文】 EF=μeeχ = e Φ μe —— 化學(xué)勢(shì)， eχ —— 靜電勢(shì)，表面偶極的分布 兩個(gè)固體接觸后 ,費(fèi)米能級(jí)趨于一致 . 半導(dǎo)體表面態(tài)使半導(dǎo)體能帶發(fā)生彎曲 ,并使費(fèi)米能級(jí)固定 (釘扎 ),金屬和半導(dǎo)體接觸 ,費(fèi)米能級(jí)保持一致 . 。 在半導(dǎo)體近表面層有時(shí)會(huì)發(fā)生多數(shù)載流子堆積的現(xiàn)象，這種表面層稱為富集層。 ?即摻雜濃度越低的半導(dǎo)體。 反型層： EF已低于 Ei，意味著自由空穴的數(shù)目超過(guò)自由電子的數(shù)目，半導(dǎo)體由 n型轉(zhuǎn)為 p型。 圖中虛線表示相應(yīng)于本征狀態(tài)的費(fèi)米能級(jí) Ei（ Ei一般位于禁帶中央）， EF和 Ei的相交處，表示自由電子和自由空穴的數(shù)目相等。這樣，在表面附近形成與半導(dǎo)體原來(lái)導(dǎo)電性質(zhì)相反的反型層 。 表面反型層與富集層 ? (1)當(dāng)有表面勢(shì)壘存在時(shí) ， 勢(shì)壘區(qū)中的多數(shù)載流子由于靜電勢(shì)能的提高 ， 濃度比體相低 ， 對(duì)少數(shù)載流子而言 ， 因其荷電符號(hào)與多數(shù)載流子相反 ， 靜電勢(shì)能在表面層反而比體相更低 ， 相應(yīng)的濃度比體相高 。 ? 與平帶情況相對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體的電勢(shì)稱為平帶電勢(shì)（ flat band potential），用 Vfb表示。若 Vs0，則能帶向下彎曲。 能帶彎曲與空間電荷區(qū)中的載流子分布 ? 當(dāng)半導(dǎo)體表面受表面電場(chǎng)作用而存在一個(gè)表面勢(shì) Vs時(shí)，空間電荷區(qū)內(nèi)各處的電勢(shì)并不相等，就會(huì)存在能帶彎曲。 對(duì)于 n型半導(dǎo)體，在表面負(fù)電場(chǎng)的作用下，電子電勢(shì)由體相向表面不斷升高，因而，電子密度由內(nèi)向外逐漸減小，以致在空間電荷區(qū)形成過(guò)剩的正電荷。 表面勢(shì)與表面勢(shì)壘 ? 金屬板上帶正電荷，半導(dǎo)體表面帶有負(fù)電荷，這些表面電荷在半導(dǎo)體近表面層內(nèi)分布在一定的空間區(qū)域，這個(gè)區(qū)域稱為空間電荷區(qū)（ Space charge region）。OH + e ( b) 兩種氧化態(tài)往往鍵合在固體表面的不同位置，因而電子能級(jí)是完全不一樣的，兩組氧還對(duì) H+/H和 ZnO 3. 能帶圖上表示
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