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外加电场下半导体的能带图

发布时间:2016/10/31 20:14:13 访问次数:5132


   在空间电荷区,电势为以豸)处的电子获得附加电势能为由于匹是位置豸的函数,附加电势能也是豸的函数。这个附加电势能与晶体中的周期性势场相比是非常微弱的。 AD8544WARZ-R7附加电势能要叠加到各个能级上,使各能级发生变化。比如本征费米能级变成: 这里马0表示半导体体内本征费米能级。在非简并情况下,诸能级互相平行。因此,附加电势能Ⅲo)的出现意味着,在空间电荷区内半导体的能带将发生弯曲。如果汉豸))0,贝刂△J(J)<0,空间电荷区内能带将相对于体内向下弯曲。如果以豸)<0,则Mo)>0,空间电荷区内能带相对于体内将向上弯曲。图3-⒛是吒)0时的电场分布、电势分布和能带弯曲的示意图。在图3-20(d)中还标出了势垒高度g‰。

    

   从图3-20(d)可以看出,对于P型半导体,偏压吒>0使能带向下弯曲。由于电子带有负电荷,因此,电子从半导体体内来到表面,是从电势能高的地方来到电势能低的地方。结果使表面附近电子浓度大于体内电子浓度。空穴带有正电荷,因此,空穴从半导体体内到半导体表面,是从电势能低的地方来到电势能高的地方,需要跨越势垒g%。所以,半导体表面空间电荷区形成电子的势阱和空穴的势垒由于电子和空穴带电符号相反,电子的势垒就是空穴的势阱,电子的势阱就是空穴的势垒。势垒区具有高的电阻率,因此又称为载流子的阻挡层。反之,势阱区被称为反阻挡层。





   在空间电荷区,电势为以豸)处的电子获得附加电势能为由于匹是位置豸的函数,附加电势能也是豸的函数。这个附加电势能与晶体中的周期性势场相比是非常微弱的。 AD8544WARZ-R7附加电势能要叠加到各个能级上,使各能级发生变化。比如本征费米能级变成: 这里马0表示半导体体内本征费米能级。在非简并情况下,诸能级互相平行。因此,附加电势能Ⅲo)的出现意味着,在空间电荷区内半导体的能带将发生弯曲。如果汉豸))0,贝刂△J(J)<0,空间电荷区内能带将相对于体内向下弯曲。如果以豸)<0,则Mo)>0,空间电荷区内能带相对于体内将向上弯曲。图3-⒛是吒)0时的电场分布、电势分布和能带弯曲的示意图。在图3-20(d)中还标出了势垒高度g‰。

    

   从图3-20(d)可以看出,对于P型半导体,偏压吒>0使能带向下弯曲。由于电子带有负电荷,因此,电子从半导体体内来到表面,是从电势能高的地方来到电势能低的地方。结果使表面附近电子浓度大于体内电子浓度。空穴带有正电荷,因此,空穴从半导体体内到半导体表面,是从电势能低的地方来到电势能高的地方,需要跨越势垒g%。所以,半导体表面空间电荷区形成电子的势阱和空穴的势垒由于电子和空穴带电符号相反,电子的势垒就是空穴的势阱,电子的势阱就是空穴的势垒。势垒区具有高的电阻率,因此又称为载流子的阻挡层。反之,势阱区被称为反阻挡层。




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