有学微电子的不,“金属-半导体功函数差“的物理意义是什么,需要简单明了的解释,容易理解

作者&投稿:江炎 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
功函数的物理意义是什么?~

功函数在固体物理中被定义为:把一个电子从固体内部刚刚移到此物体表面所需的最少的能量。
功函数(又称功函、逸出功,英语:Work function)是指要使一粒电子立即从固体表面中逸出,所必须提供的最小能量(通常以电子伏特为单位)。这里“立即”一词表示最终电子位置从原子尺度上远离表面但从宏观尺度上依然靠近固体。功函数不是材料体相的本征性质,更准确的说法应为材料表面的性质(比如表面暴露晶面情况和受污染程度)功函数是金属的重要属性。功函数的大小通常大概是金属自由原子电离能的二分之一。

扩展资料:
热功函
功函数在热发射理论中也同等重要。这里电子从热而非光子中获得能量。在这种情况下,即电子从加热的充满负电的真空管灯丝逃逸的情况下,功函数可被称作热功函。钨是真空管中常见的金属元素,它的功函数大约是4.5eV。
热发射要求有灯丝加热电流(if),来保持2000-2700K的温度。一旦达到灯丝电流的饱和态,则灯丝电流的大小改变不再影响电子束电流。 电子枪被提供一个非常靠近克服功函数(W)所需势的灯丝电流(Goldstein, 2003)。热功函取决于晶体取向而且趋向于对开放晶格的金属更小,对于原子紧密堆积的金属更大。范围大概是1.5–6 eV。某种程度上稠密晶面比开放晶格金属更高。
参考资料来源:百度百科-功函数

把一个电子从固体内部刚刚移到此物体表面所需的最少的能量。功函数的大小通常大概是金属自由原子电离能的二分之一。同样地将真空中静止电子的能量与半导体费米能级的能量之差定义为半导体的功函数。功函数的单位:电子伏特,eV
功函数(work function)又称功函、逸出功,在固体物理中被定义成:把一个电子从固体内部刚刚移到此物体表面所需的最少的能量。
真空能级:电子达到该能级时完全自由而不受核的作用。 功函数:真空能级与费米能级之差。

很早学的,快忘了都。

大概就是金属(Metal)和半导体(Semiconductor)接触(MS接触)的时候,两边电势不同,可以分为4种情况。

先简单说明下别的:功函数,就是E0(电子能量)和Ef(费米能级)能量只差,就是电子在介质内部逸出到介质之外需要的能量。

记金属功函数为Wm=E0-(Ef)m,半导体功函数为Ws=E0-(Ef)s

所谓的4种情况就是

n型半导体:Wm>Ws;Wm<Ws

p型半导体:Wm>Ws;Wm<Ws

当金属和半导体接触时,由于电子系统统一,两边费米能级持平。

以n型半导体,Wm>Ws这种情况为例:

因为Wm>Ws,所以(Ef)m<(Ef)s,即电子容易从半导体流向金属,使半导体表面带正电,金属表面带负电。接触的时候产生了电势差Vd=Vm-Vs=(Ws-Wm)/q。

简单来说,金属-半导体功函数差导致了它们在接触后界面的电势差,由于这个电势差的存在,一般的MS结会具有特定方向的整流特性(例如金属和n型半导体结,导通电流只能从金属流向半导体);而更重要的是,对于重参杂半导体,由于势垒区宽度变得很薄,会有隧道效应,结果就是刚才说的整流特性失效,这种接触称为欧姆接触。

这里一般ms结的整流特性和欧姆接触结的特性对集成电路制造有着极为重要的意义。

呃。。不知道明白了没有啊~~



金属与半导体两侧的能级的差值就是功函数差

金属和半导体接触时电子跃迁需要的能量不同,具体你看看器件物理嘛。


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