光電化學(xué)分解水實(shí)驗(yàn)第一頁(yè)第二頁(yè)，共72頁(yè)。思考題：1、什么是能帶？畫(huà)出n或p型半導(dǎo)體的能帶圖。2、如何獲得所制備材料能帶結(jié)構(gòu)的信息(導(dǎo)帶底位置、價(jià)帶頂位置、費(fèi)米能級(jí)位置、禁帶寬度、表面態(tài)位置等)？第二頁(yè)第三頁(yè)，共72頁(yè)。能帶在固體中，電子只能取限定的能量值(每個(gè)能量值對(duì)應(yīng)一個(gè)能級(jí))，由這些允許能級(jí)組成的帶，即稱為能帶。價(jià)電子所填充的允帶即成為價(jià)帶，距離價(jià)帶最近的未填充的允帶為導(dǎo)帶，價(jià)帶的能量最大值與導(dǎo)帶能量最小值之間的能量差值叫禁帶寬度或能隙,也就是說(shuō)電子從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶所需要的最小能量。思考題1第三頁(yè)第四頁(yè)，共72頁(yè)。能帶結(jié)構(gòu)的確定：理論計(jì)算理論計(jì)算：解薛定諤方程具體方法：緊束縛法、維格納-賽茨法、贗勢(shì)法思考題2E(k)和k的關(guān)系(a)E(k)和k的關(guān)系(b)能帶(c)簡(jiǎn)約的布里源區(qū)第四頁(yè)第五頁(yè)，共72頁(yè)。能帶結(jié)構(gòu)的確定：實(shí)驗(yàn)測(cè)量實(shí)驗(yàn)測(cè)量：主要測(cè)量技術(shù)是光電子能譜X射線光電子能譜(XPS)和紫外光電子能譜(UPS)能量損失譜、俄歇電子能譜、離子散射譜等XPSofPd思考題2第五頁(yè)第六頁(yè)，共72頁(yè)。Alq3(tris(8-hydroxy-quinoline)aluminum),CuPc(copperphthalocyanine)

一、紫外光電子能譜(UPS)和反光電子能譜(IPES)思考題2價(jià)帶導(dǎo)帶費(fèi)米能級(jí)禁帶寬度第六頁(yè)第七頁(yè)，共72頁(yè)。JMCS

2010，132（33）11642-11648

S-C3N4C3N4S-C3N4Q-S-C3N4第七頁(yè)第八頁(yè)，共72頁(yè)。ScienceandTechnologyofAdvancedMaterials7(2006)705–710DNA堿基理論計(jì)算和UPS理論計(jì)算結(jié)果UPS第八頁(yè)第九頁(yè)，共72頁(yè)。XPS通常的光源能量高，軟X射線：1487eV(Al)和1254eV(Mg)，硬X射線：8048eV(Cu)和5415eV(Cr)UPS通常光源能量較低21.22eV(HeI)、40.81eV(HeII)、16.67eV(NeI)和26.81eV(NeII)XPS主要研究對(duì)象：內(nèi)層電子（基本上擺脫化學(xué)鍵的內(nèi)殼層電子），有關(guān)原子的特征性質(zhì)，確定元素種類。UPS主要研究對(duì)象：價(jià)層電子UPS的靈敏度通常比XPS高2個(gè)數(shù)量級(jí)。XPS和UPS區(qū)別第九頁(yè)第十頁(yè)，共72頁(yè)。2、掃描隧道譜(STS)

NanoRes(2010)3:604–611J.Appl.Phys.108,02371120101.7eV第十頁(yè)第十一頁(yè)，共72頁(yè)。3、電化學(xué)方法循環(huán)伏安法HOMO價(jià)帶頂LUMO導(dǎo)帶底2.4eV費(fèi)米能級(jí)位置參比電極相關(guān)如何利用循環(huán)伏安曲線確定能帶圖？第十一頁(yè)第十二頁(yè)，共72頁(yè)。J.Lv,J.Phys.Chem.C,2010,114,6157.電化學(xué)法測(cè)平帶電位確定導(dǎo)帶底的位置n型半導(dǎo)體確定導(dǎo)帶底的位置P型半導(dǎo)體確定價(jià)帶頂?shù)奈恢玫谑?yè)第十三頁(yè)，共72頁(yè)。4、Kelvin探針技術(shù)功函(費(fèi)米能級(jí))確定WFFe3O4＝5.2eVWFFe2O3＝5.35eV

Fe2O3Fe3O4Au5.35eV5.2eV5.1eVFe2O3和Fe3O4的功函測(cè)量思考題2例如：利用金探針測(cè)量得到CPDFe2O3=250mV，那么Fe2O3的功函是多少？E0第十三頁(yè)第十四頁(yè)，共72頁(yè)。Appl.Phys.Lett.88,12006和Kelvin探針力顯微鏡(KFM)J.Appl.Phys.108,0237112010TiO2-WO3InAsInGaAs第十四頁(yè)第十五頁(yè)，共72頁(yè)。InAlAs/InGaAs異質(zhì)結(jié)20nmBBInAlAsInGaAs299mV2250nm00CPD180mV1nmInGaAsInAlAs5.10eV4.91eVInP第十五頁(yè)第十六頁(yè)，共72頁(yè)。pn20nmCPD220mVBB895mV002250nmAlAsIlluminatedwithalaserbeam(3mW,670nm)CPD:1.03VGaAspn結(jié)超晶格第十六頁(yè)第十七頁(yè)，共72頁(yè)。5、表面光電壓譜和表面光電流（光電導(dǎo)）譜確定材料的禁帶寬度(Eg)385nmZnO的表面光電壓譜ZnO的禁帶寬度：Eg=1240/0=1240/385=3.22eV理論值為3.2eV思考題2第十七頁(yè)第十八頁(yè)，共72頁(yè)。表面態(tài)位置和屬性的確定例如：l2是價(jià)帶到表面態(tài)的躍遷，能量為2eV，能帶圖中畫(huà)出表面態(tài)的具體位置。l2思考題2第十八頁(yè)第十九頁(yè)，共72頁(yè)。6、熒光光譜思考題2表面態(tài)與缺陷態(tài)相對(duì)導(dǎo)帶或價(jià)帶的位置第十九頁(yè)第二十頁(yè)，共72頁(yè)。本征半導(dǎo)體本征激發(fā)：半導(dǎo)體在溫度升高或光照時(shí)受到激發(fā)，載流子(電子和空穴)是成對(duì)產(chǎn)生的。本征半導(dǎo)體：完全純凈的、結(jié)構(gòu)完整的半導(dǎo)體晶體,或電子濃度和空穴濃度相等的半導(dǎo)體。本征激發(fā)過(guò)程本征激發(fā)與溫度和禁帶寬度相關(guān)：溫度越高，本征激發(fā)的幾率越大禁帶寬度越大，本征激發(fā)的幾率越小第二十頁(yè)第二十一頁(yè)，共72頁(yè)。1、電子和空穴的濃度始終相等2、費(fèi)米能級(jí)的位置處于禁帶的中央第二十一頁(yè)第二十二頁(yè)，共72頁(yè)。本征半導(dǎo)體能帶示意圖E0EvEcEfE導(dǎo)帶底價(jià)帶頂真空能級(jí)費(fèi)米能級(jí)電子能量第二十二頁(yè)第二十三頁(yè)，共72頁(yè)。雜質(zhì)半導(dǎo)體----雜質(zhì)和缺陷能級(jí)實(shí)際當(dāng)中，半導(dǎo)體材料總是存在缺陷和雜質(zhì)1、原子在其平衡位置附近振動(dòng)2、含有雜質(zhì)，即其它化學(xué)元素原子3、實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)不完整，存在點(diǎn)缺陷(空位、間隙原子)線缺陷(位錯(cuò))、面缺陷(層錯(cuò)、晶粒間界)實(shí)踐表明，極微量的雜質(zhì)和缺陷，能夠?qū)Π雽?dǎo)體材料的物理和化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生決定性的影響。例如：105硅原子中摻一個(gè)硼原子，室溫下電導(dǎo)率增加103倍由于雜質(zhì)和缺陷的存在，會(huì)使嚴(yán)格按周期性排列的原子所產(chǎn)生的周期性勢(shì)場(chǎng)受到破壞，有可能在禁帶中引入允許電子具有的能量狀態(tài)(能級(jí))。正是由于這些能級(jí)的引入，才使他們對(duì)半導(dǎo)體的性質(zhì)產(chǎn)生決定性的影響。第二十三頁(yè)第二十四頁(yè)，共72頁(yè)。雜質(zhì)能級(jí)雜質(zhì)來(lái)源：1、原材料純度不夠(自然界中、提純技術(shù)和工藝)2、制備過(guò)程受到污染(玻璃器皿中的鈉)3、人為摻入其它化學(xué)元素的原子(改變半導(dǎo)體的性質(zhì))雜質(zhì)種類：間隙式雜質(zhì)、替位式雜質(zhì)間隙式雜質(zhì)：雜質(zhì)原子進(jìn)入半導(dǎo)體晶體中，位于晶格原子間的間隙位置。替位式雜質(zhì)：雜質(zhì)原子進(jìn)入半導(dǎo)體晶體中，取代晶格原子而位于晶格點(diǎn)處。第二十四頁(yè)第二十五頁(yè)，共72頁(yè)。SiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiSiPLi硅晶體中間隙式雜質(zhì)和替位式雜質(zhì)間隙式替位式間隙式雜質(zhì)原子一般比較小，如鋰離子等替位式雜質(zhì)原子的大小要求與被取代的晶格原子的大小比較相近，還要求他們的價(jià)電子殼層結(jié)構(gòu)比較相近。例如四族元素(硅、鍺)與三、五族元素情況比較接近，因此三、五族元素在硅、鍺晶體中通常都是替位式雜質(zhì)。第二十五頁(yè)第二十六頁(yè)，共72頁(yè)。施主雜質(zhì)、施主能級(jí)、N型半導(dǎo)體SiPN型半導(dǎo)體：通常把主要依靠導(dǎo)帶電子導(dǎo)電的半導(dǎo)體（雜質(zhì)半導(dǎo)體）成為電子型半導(dǎo)體或n型半導(dǎo)體施主雜質(zhì)，雜質(zhì)在半導(dǎo)體中電離時(shí)，能夠施放電子而產(chǎn)生導(dǎo)電電子并形成正電中心，稱她們?yōu)槭┲麟s質(zhì)或n型雜質(zhì)。它釋放電子的過(guò)程叫做施主電離。施主能級(jí)，將被施主雜質(zhì)束縛的電子能量狀態(tài)稱為施主能級(jí)(ED)。第二十六頁(yè)第二十七頁(yè)，共72頁(yè)。1、電子的濃度比空穴的濃度大得多2、費(fèi)米能級(jí)的位置處于靠近導(dǎo)帶的地方，甚至處于導(dǎo)帶中。能帶態(tài)密度費(fèi)米分布載流子濃度第二十七頁(yè)第二十八頁(yè)，共72頁(yè)。施主電離能：ED=Ec-ED,通常很小。當(dāng)施主雜質(zhì)濃度少，他們之間的相互作用可忽略，施主能級(jí)是一些能量相同的孤立能級(jí)。當(dāng)濃度高時(shí)，他們之間的相互作用就不能忽略，會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)能帶，參與導(dǎo)電。施主能級(jí)一般位于離導(dǎo)帶底很近的禁帶中。多數(shù)載流子：將常溫下雜質(zhì)半導(dǎo)體中對(duì)導(dǎo)電起主要作用的載流子稱為多數(shù)載流子。n型半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子是電子。少數(shù)載流子：將將常溫下對(duì)雜質(zhì)半導(dǎo)體電導(dǎo)貢獻(xiàn)較小的載流子稱為少數(shù)載流子。n型半導(dǎo)體中的少數(shù)載流子是空穴。第二十八頁(yè)第二十九頁(yè)，共72頁(yè)。n型半導(dǎo)體的能帶示意圖E0EvEcEfE理論狀態(tài)下簡(jiǎn)單的能帶示意圖思考題1第二十九頁(yè)第三十頁(yè)，共72頁(yè)。受主雜質(zhì)、受主能級(jí)、p型半導(dǎo)體受主雜質(zhì)，雜質(zhì)在半導(dǎo)體中電離時(shí)，能夠接受電子而產(chǎn)生導(dǎo)電空穴并形成負(fù)電中心，稱她們?yōu)槭苤麟s質(zhì)或p型雜質(zhì)?？昭⊕昝撌苤麟s質(zhì)束縛的過(guò)程叫做受主電離。受主能級(jí)，將被受主雜質(zhì)束縛的空穴的能量狀態(tài)稱為受主能級(jí)(EA)。AlSip型半導(dǎo)體：通常把主要依靠導(dǎo)帶空穴導(dǎo)電的半導(dǎo)體（雜質(zhì)半導(dǎo)體）成為空穴型半導(dǎo)體或p型半導(dǎo)體第三十頁(yè)第三十一頁(yè)，共72頁(yè)。1、空穴的濃度比電子的濃度大得多2、費(fèi)米能級(jí)的位置處于靠近價(jià)帶的地方，甚至處于價(jià)帶中。第三十一頁(yè)第三十二頁(yè)，共72頁(yè)。受主電離能：EA=EA-Ev,通常也很小。當(dāng)受主雜質(zhì)濃度少時(shí)，雜質(zhì)之間的相互作用可以忽略，雜質(zhì)能級(jí)是一些能量相同的孤立能級(jí)。當(dāng)濃度高時(shí)，他們之間的相互作用就不能忽略，會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)能帶，參與導(dǎo)電。受主能級(jí)位于離價(jià)帶頂很近的禁帶中。p型半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子是空穴。p型半導(dǎo)體中的少數(shù)載流子是電子。第三十二頁(yè)第三十三頁(yè)，共72頁(yè)。p型半導(dǎo)體的能帶示意圖E0EvEcEfE理論狀態(tài)下簡(jiǎn)單的能帶示意圖思考題1第三十三頁(yè)第三十四頁(yè)，共72頁(yè)。電荷轉(zhuǎn)移方向的判斷第三十四頁(yè)第三十五頁(yè)，共72頁(yè)。不同摻雜濃度的能帶圖不同摻雜引起的載流子濃度的變化，多數(shù)載流子種類的改變，以及費(fèi)米能級(jí)位置的變化。第三十五頁(yè)第三十六頁(yè)，共72頁(yè)。禁帶變窄效應(yīng)

摻雜量很大(重?fù)诫s)時(shí)，雜質(zhì)能級(jí)擴(kuò)展為雜質(zhì)能帶，將使雜質(zhì)電離能減少，并且雜質(zhì)能帶進(jìn)入導(dǎo)帶或價(jià)帶，與導(dǎo)帶或價(jià)帶相連，形成了新的簡(jiǎn)并能帶，使能帶的狀態(tài)密度發(fā)生了變化，導(dǎo)致禁帶寬度變窄。簡(jiǎn)并能帶的尾部伸入到禁帶中，稱為帶尾。第三十六頁(yè)第三十七頁(yè)，共72頁(yè)。不同C摻雜量TiO2的能帶圖第三十七頁(yè)第三十八頁(yè)，共72頁(yè)。半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)(II)半導(dǎo)體的表面與界面:1、半導(dǎo)體與金屬的接觸2、半導(dǎo)體表面態(tài)和表面電場(chǎng)效應(yīng)3、半導(dǎo)體界面（pn結(jié)和異質(zhì)結(jié)能帶結(jié)構(gòu)）第三十八頁(yè)第三十九頁(yè)，共72頁(yè)。思考題：3、什么是功函，如何測(cè)量材料的功函？4、什么是表面態(tài)，如何確定表面態(tài)的位置和屬性？5、如何確定異質(zhì)結(jié)的能帶圖？例如：根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫(huà)出異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的能帶圖，并說(shuō)明分別在380nm和470nm光照射下，光生電荷轉(zhuǎn)移的方向。SemiconductorEg(eV)Ec(eV)Ev(eV)W(eV)TiO23.18-0.842.345.18Bi2O32.570.292.865.02第三十九頁(yè)第四十頁(yè)，共72頁(yè)。半導(dǎo)體與金屬的接觸功函數(shù)：將真空能級(jí)(E0)與費(fèi)米能級(jí)(Ef)之間的能量差定義為功函，用W來(lái)表示。W=E0-Ef金屬的數(shù)功函半導(dǎo)體的數(shù)功函Wm(Ef)mWsχ(Ef)sE0電子親合勢(shì)：半導(dǎo)體導(dǎo)帶中的電子逸出體外所需要的最小能量。

χ＝E0-Ec電子結(jié)合能：半導(dǎo)體電子逸出體外所需要的能量。最小結(jié)合能

=E0-Ev

第四十頁(yè)第四十一頁(yè)，共72頁(yè)。對(duì)于功函的理解：功函數(shù)可以直接體現(xiàn)半導(dǎo)體中電子的填充水平，相對(duì)于費(fèi)米能級(jí)而言，則缺乏統(tǒng)一真空能級(jí)的概念。功函與費(fèi)米能級(jí)的關(guān)系：功函數(shù)大的材料，其費(fèi)米能級(jí)的位置低；功函數(shù)小的材料，其費(fèi)米能級(jí)位置高。功函與摻雜濃度的關(guān)系：功函數(shù)隨摻雜濃度而變化，對(duì)于同質(zhì)材料，n型摻雜導(dǎo)致功函數(shù)減小，摻雜濃度越大，功函數(shù)越?。籶型摻雜導(dǎo)致功函數(shù)增大，摻雜濃度越大，功函數(shù)越大。第四十一頁(yè)第四十二頁(yè)，共72頁(yè)。接觸電勢(shì)差金屬與n型半導(dǎo)體的接觸接觸電勢(shì)差：當(dāng)金屬與半導(dǎo)體相接觸，由于它們的功函不同導(dǎo)致接觸后它們的電勢(shì)發(fā)生了變化，它們之間的電勢(shì)差補(bǔ)償了原來(lái)費(fèi)米能級(jí)的差，把這個(gè)由于接觸而產(chǎn)生的電勢(shì)差稱為接觸電勢(shì)差，通常用VD來(lái)表示。VD=(Ws-Wm)/q第四十二頁(yè)第四十三頁(yè)，共72頁(yè)。勢(shì)壘高度：在金屬與半導(dǎo)體接觸時(shí)，電子從半導(dǎo)體導(dǎo)帶轉(zhuǎn)移到金屬，或者電子從金屬轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體導(dǎo)帶中所要克服的能壘，這個(gè)能壘就稱為勢(shì)壘或勢(shì)壘高度。半導(dǎo)體一側(cè)的勢(shì)壘高度為

qVD=Wm-Ws金屬一側(cè)的勢(shì)壘高度為

qΦ=Wm-χE0EvEcEfqVDqΦ勢(shì)壘高度在半導(dǎo)體器件中（特別是肖特基型器件），所提到的勢(shì)壘高度大多指的是金屬一側(cè)的勢(shì)壘高度，也就是qΦ。第四十三頁(yè)第四十四頁(yè)，共72頁(yè)。功函的測(cè)量最常用的方法是Kelvin探針技術(shù)，但是該技術(shù)對(duì)表面特別敏感，要準(zhǔn)確測(cè)量材料的功函十分困難，要在超高真空下進(jìn)行。由于表面勢(shì)壘不可避免，通常要考慮表面勢(shì)壘對(duì)功函的影響，測(cè)量得到的大多為表面功函。勢(shì)壘高度的測(cè)量方法電流－電壓法激活能法電流－電容法光電法光電法是測(cè)量勢(shì)壘高度的精密而直接的方法。第四十四頁(yè)第四十五頁(yè)，共72頁(yè)。Kelvin探針測(cè)量原理和裝置EvacWs=W測(cè)-WAu思考題3第四十五頁(yè)第四十六頁(yè)，共72頁(yè)。3.9eV第四十六頁(yè)第四十七頁(yè)，共72頁(yè)。金（5.1eV）作為參比CPD=-(W測(cè)-WAu)/e測(cè)量ZnO和Cu2O的功函WZnO=0.17+5.1=5.27eVWCu2O=-0.02+5.1=5.08eV數(shù)值上：W測(cè)=CPD+WAu第四十七頁(yè)第四十八頁(yè)，共72頁(yè)。勢(shì)壘高度測(cè)量裝置和原理Vs光誘導(dǎo)Kelvin探針技術(shù)Vs0Vs*VD=-Vs=Vs0-Vs*第四十八頁(yè)第四十九頁(yè)，共72頁(yè)。表面功函與體相功函的關(guān)系:對(duì)于n型半導(dǎo)體表面功函大于體相功函，相差數(shù)值為表面勢(shì)壘高度對(duì)于p型半導(dǎo)體表面功函小于體相功函，相差數(shù)值為表面勢(shì)壘高度E0EvEcEfE0EvEcEfEn型半導(dǎo)體p型半導(dǎo)體W表VsVsW表W體W體第四十九頁(yè)第五十頁(yè)，共72頁(yè)。pn20nmCPD220mVBB895mV002250nmAlAsIlluminatedwithalaserbeam(3mW,670nm)CPD:1.03VGaAspn結(jié)超晶格第五十頁(yè)第五十一頁(yè)，共72頁(yè)。ECEVECEVEFEF1DV2空氣中真空中n-GaAsDV:大約1.03VECEVECEVEFEFDVh

h

n-GaAsp-GaAssurface熱處理后DV1:220mV

DV2:600mV能帶結(jié)構(gòu)示意圖第五十一頁(yè)第五十二頁(yè)，共72頁(yè)。肖特基接觸與歐姆接觸勢(shì)壘接觸也叫肖特基接觸，金屬與半導(dǎo)體接觸形成了勢(shì)壘，通常稱為勢(shì)壘接觸，這種勢(shì)壘接觸通常表現(xiàn)出整流特性，也稱為整流接觸。利用肖特基接觸的整流特性可制成二極管，場(chǎng)效應(yīng)管等，應(yīng)用到高速集成電路，微波技術(shù)等領(lǐng)域。歐姆接觸，通常將金屬與半導(dǎo)體相接觸形成的非勢(shì)壘型的接觸稱為歐姆接觸，也就是相對(duì)于半導(dǎo)體的體電阻或擴(kuò)展電阻而言其接觸電阻可以忽略的金屬－半導(dǎo)體接觸。第五十二頁(yè)第五十三頁(yè)，共72頁(yè)。金屬與半導(dǎo)體接觸的四種情況：n型半導(dǎo)體p型半導(dǎo)體Wm>WsWm<WsWm<WsWm>Ws非勢(shì)壘接觸：反阻擋層勢(shì)壘接觸:阻擋層二維電子氣二維電子氣第五十三頁(yè)第五十四頁(yè)，共72頁(yè)。半導(dǎo)體表面態(tài)和表面電場(chǎng)效應(yīng)表面態(tài)：指半導(dǎo)體表面的局域電子能級(jí)，由于晶格的不完整性使得周期性勢(shì)場(chǎng)受到破壞，在禁帶中產(chǎn)生的附加能級(jí)，也就是附加的電子布居狀態(tài)。表面態(tài)一般分為施主型和受主型兩種。施主表面態(tài)：當(dāng)能級(jí)被電子占據(jù)時(shí)呈電中性，釋放電子后呈正電性，這樣的表面態(tài)稱為施主型表面態(tài)。受主表面態(tài)：當(dāng)能級(jí)空著時(shí)為電中性，而接受電子后帶負(fù)電，則稱這樣的表面態(tài)為受主型表面態(tài)。表面活性位置：指半導(dǎo)體表面具有活性的微觀表面原子基團(tuán)，通常指表面缺陷，表面重構(gòu)等，與之相對(duì)應(yīng)的電子能態(tài)就是表面態(tài)。思考題4第五十四頁(yè)第五十五頁(yè)，共72頁(yè)。能帶結(jié)構(gòu)中表面態(tài)的表示表面態(tài)能級(jí)一般處于禁帶中處于費(fèi)米能級(jí)一下的表面態(tài)能級(jí)一般處于填充狀態(tài)，幾乎為全占據(jù)，一般為施主型表面態(tài)；處于費(fèi)米能級(jí)以上的表面態(tài)能級(jí)一般處于未填充狀態(tài)，幾乎未全空，一般為受主型表面態(tài)。EvEcEfEvEcEfED施主表面態(tài)受主表面態(tài)EA第五十五頁(yè)第五十六頁(yè)，共72頁(yè)。表面態(tài)去布局躍遷光伏信號(hào)為正激發(fā)光能量大或等于表面態(tài)到導(dǎo)帶底的能量差表面態(tài)去布局躍遷光伏信號(hào)為負(fù)激發(fā)光能量大或等于表面態(tài)到價(jià)帶頂?shù)哪芰坎顜кS遷N型為正P型為負(fù)激發(fā)光能量大或等于禁帶寬度表面態(tài)位置和屬性的確定思考題4第五十六頁(yè)第五十七頁(yè)，共72頁(yè)。表面態(tài)位置的確定例如：l2是價(jià)帶到表面態(tài)的躍遷，能量為2eV，能帶圖中畫(huà)出表面態(tài)的具體位置。l2思考題4l2第五十七頁(yè)第五十八頁(yè)，共72頁(yè)。表面態(tài)屬性的確定CdS表面光電壓譜光伏信號(hào)為負(fù)，屬于表面態(tài)布居躍遷，表面態(tài)為受體表面態(tài)例如：請(qǐng)指出圖中CdS的表面態(tài)的屬性。思考題4第五十八頁(yè)第五十九頁(yè)，共72頁(yè)。EvEcEfEKFM確定表面態(tài)的性質(zhì)表面態(tài)帶負(fù)電荷受主型n-GaN思考題4第五十九頁(yè)第六十頁(yè)，共72頁(yè)?？臻g電荷區(qū)：在半導(dǎo)體中，正（負(fù)）電荷是電離的施（受）主雜質(zhì)，濃度較金屬中的電子低很多，且不能自由移動(dòng)，當(dāng)其與金屬接觸時(shí)形成的正（負(fù)）電荷層要擴(kuò)展到幾百納米甚至幾個(gè)微米，把這些正（負(fù)）電荷分別的區(qū)域稱為空間電荷區(qū)自建電場(chǎng)：在半導(dǎo)體表面的空間電荷區(qū)中存在一定的電場(chǎng)，將這個(gè)電場(chǎng)稱為自建電場(chǎng)。表面帶彎：半導(dǎo)體表面在自建電場(chǎng)的作用下造成的能帶彎曲。第六十頁(yè)第六十一頁(yè)，共72頁(yè)。空間電荷區(qū)的三種情況：耗盡層、累積層、反型層耗盡層，空間電荷區(qū)中多數(shù)載流子的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于體相，稱為多數(shù)載流子的耗盡，空間電荷區(qū)既為耗盡層EvEcEfEvEcEfn型半導(dǎo)體的耗盡層p型半導(dǎo)體的耗盡層第六十一頁(yè)第六十二頁(yè)，共72頁(yè)。累積層：當(dāng)強(qiáng)還原劑將電子注入到n型半導(dǎo)體或強(qiáng)氧化劑將空穴注入到p型半導(dǎo)體，在空間電荷區(qū)形成多數(shù)載流子的累積（多數(shù)載流子的濃度大于體相），稱空間電荷區(qū)為累積層。EvEcEfEvEcEf