LM2575T-5.0/NOPB

  流动而产生的偶电层电荷分布:金属表面为负电荷,半导体表面为正电荷;(b)金属电极/n型半导体形成的界面偶极层所导致的静电势变化式中,Ⅳ为表面静电荷数量,钉和eO分别为偶极层和真空介电常数,腕d是垂直于表面的偶极矩大小。反过来金属表面带正电荷的偶电层将使金属表面电子能量减小,导致金属功函数增大。该部分可参考本章前面的真空能级部分(图2,79)。

    偶电层的存在,不仅影响金属功函数,同时也使电接触不再是中性接触。这种情况将产生能带弯曲及重新排列,情形如图2.79所示。当金属电极和半导体材料处于孤立非接触状态时,金属或者半导体中的电子受到它们自身结构产生的短程束缚力作用,电子为了离开固体进人真空必须克服很陡的势垒,大小相当于其功函数(图2.T9(a))。如果两个固体产生电接触,如图2.79)所示的金属和n型半导体接触情形,由于半导体功函数俄小于金属的功函数仇,电子由电极向半导体内部注人时,必须克服或隧穿界面处的势垒,其大小可用两材料的功函数之差来估算。反过来讲,此时半导体中电子由于能量较高,将会向金属流动。在靠近两表面处将形成偶电层,如前面图2。Ts所描述。本例中金属和半导体之间偶电层产生的指向金属的接触电势,将使半导体的能带在界面处向上弯曲,形成电子进一步向金属注人的势垒。此时,如果半导体导带底端电子离开半导体进人金属,必须具有大于或等于势垒高度为g・Δ'的能量。同样,金属费米能级上的电子若要从金属注人到半导体,必须具有大于或等于势垒高的能量,如图2.79o)所示。对于n型半导体oˉsCJ夹在两个电极(M1和M2)之间产生电接触时,M1/nˉsC和M2/n~SC两个界面分别会产生一个偶电层。若将两个电极连接在一起,半导体n~sc内部将产生内建电场,此时的电子能级分布及界面势垒既要考虑偶电层效应,又要考虑内建电场作用,如图2.79所示。