金属和半导体的功函数 ·功函数： W=EVAC-EF. (EvAC-真空中静止电子的能量，亦记作E0) ·功函数给出了固 体中E处的电子 逃逸到真空所需 的最小能量 (E）= 图7-1金属中的电子势阱 2023/5/15 Principle of Semiconductor Devices 6 Mondav
★ 金属和半导体的功函数 功函数: W= EVAC-EF, ( EVAC --真空中静止电子的能量,亦记作E0 ) 功函数给出了固 体中EF处的电子 逃逸到真空所需 的最小能量. 2023/5/15 Monday Principle of Semiconductor Devices 6
金属功函数Z 6 6: 5 a 2 周捌 2- 43 10 20 30 40 50 50 80 9 9 项子序数 图7-2 真空中清洁表面的金周功函数与原子序数的关系 2023/5/15 Principle of Semiconductor Devices 7
金属功函数Z 2023/5/15 Monday Principle of Semiconductor Devices 7
·关于功函数的几，点说明： ①对金属而言，功函数Wm可看作是固定 的.功函数Wm标志了电子在金属中被束 缚的程度 对半导体而言，功函数与掺杂有关 ② 功函数与表面有关 ③ 功函数是一个统计物理量 2023/5/15 Principle of Semiconductor Devices 8 Mondav
关于功函数的几点说明: ① 对金属而言, 功函数Wm可看作是固定 的. 功函数Wm标志了电子在金属中被束 缚的程度. 对半导体而言, 功函数与掺杂有关 ② 功函数与表面有关. ③ 功函数是一个统计物理量 2023/5/15 Monday 8 Principle of Semiconductor Devices
对半导体而言，功函数W与参杂有关，电 子亲和能X是固定的， T Fo 图73 半导体的功函数和电子亲合能 ●半导体功函数与杂质掺杂浓度的关系 ◆n型半导体：Ws=+(Ec-E) p型半导体：Ws=X+[Eg-(EEv] 2023/5/15 Principle of Semiconductor Devices 9
对半导体而言,功函数W与掺杂有关，电 子亲和能χ 是固定的, 半导体功函数与杂质掺杂浓度的关系 ♦ n型半导体: WS =χ+(EC -EF ) ♦ p型半导体: WS =χ+[Eg-(EF -EV )] 2023/5/15 Monday 9 Principle of Semiconductor Devices
热平衡情形下M/S接触的能带图 假设金属与半导体功函数差为：Wms,且一般情 况下不为0。 当金属和半导体形成接触时，如果二者的功函数 不同（费米能级不等），则会发生载流子浓度和 电势的再分布，形成肖特基势垒。通常会出现电 子从功函数小（费米能级高）的材料流向功函数 大的材料，直到两材料体内各点的费米能级相同 (即Ef=常数)为止。半导体体内载流子的再 分布会形成载流子耗尽或积累，并在耗尽区或积 累区发生能带弯曲，而在金属体内的载流子浓度 和能带基本没有变化 2023/5/15 Principle of Semiconductor Devices 10
热平衡情形下M/S接触的能带图 假设金属与半导体功函数差为：Wms，且一般情 况下不为0。 当金属和半导体形成接触时，如果二者的功函数 不同（费米能级不等），则会发生载流子浓度和 电势的再分布，形成肖特基势垒。通常会出现电 子从功函数小（费米能级高）的材料流向功函数 大的材料，直到两材料体内各点的费米能级相同 （即Ef ＝常数）为止。半导体体内载流子的再 分布会形成载流子耗尽或积累，并在耗尽区或积 累区发生能带弯曲，而在金属体内的载流子浓度 和能带基本没有变化。 2023/5/15 Monday 10 Principle of Semiconductor Devices