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外加電場下半導(dǎo)體的能帶圖

發(fā)布時(shí)間:2016/10/31 20:14:13 訪問次數(shù):5164


   在空間電荷區(qū),電勢(shì)為以豸)處的電子獲得附加電勢(shì)能為由于匹是位置豸的函數(shù),附加電勢(shì)能也是豸的函數(shù)。這個(gè)附加電勢(shì)能與晶體中的周期性勢(shì)場相比是非常微弱的。 AD8544WARZ-R7附加電勢(shì)能要疊加到各個(gè)能級(jí)上,使各能級(jí)發(fā)生變化。比如本征費(fèi)米能級(jí)變成: 這里馬0表示半導(dǎo)體體內(nèi)本征費(fèi)米能級(jí)。在非簡并情況下,諸能級(jí)互相平行。因此,附加電勢(shì)能Ⅲo)的出現(xiàn)意味著,在空間電荷區(qū)內(nèi)半導(dǎo)體的能帶將發(fā)生彎曲。如果漢豸))0,貝刂△J(J)<0,空間電荷區(qū)內(nèi)能帶將相對(duì)于體內(nèi)向下彎曲。如果以豸)<0,則Mo)>0,空間電荷區(qū)內(nèi)能帶相對(duì)于體內(nèi)將向上彎曲。圖3-⒛是吒)0時(shí)的電場分布、電勢(shì)分布和能帶彎曲的示意圖。在圖3-20(d)中還標(biāo)出了勢(shì)壘高度g‰。

    

   從圖3-20(d)可以看出,對(duì)于P型半導(dǎo)體,偏壓吒>0使能帶向下彎曲。由于電子帶有負(fù)電荷,因此,電子從半導(dǎo)體體內(nèi)來到表面,是從電勢(shì)能高的地方來到電勢(shì)能低的地方。結(jié)果使表面附近電子濃度大于體內(nèi)電子濃度?昭◣в姓姾,因此,空穴從半導(dǎo)體體內(nèi)到半導(dǎo)體表面,是從電勢(shì)能低的地方來到電勢(shì)能高的地方,需要跨越勢(shì)壘g%。所以,半導(dǎo)體表面空間電荷區(qū)形成電子的勢(shì)阱和空穴的勢(shì)壘由于電子和空穴帶電符號(hào)相反,電子的勢(shì)壘就是空穴的勢(shì)阱,電子的勢(shì)阱就是空穴的勢(shì)壘。勢(shì)壘區(qū)具有高的電阻率,因此又稱為載流子的阻擋層。反之,勢(shì)阱區(qū)被稱為反阻擋層。





   在空間電荷區(qū),電勢(shì)為以豸)處的電子獲得附加電勢(shì)能為由于匹是位置豸的函數(shù),附加電勢(shì)能也是豸的函數(shù)。這個(gè)附加電勢(shì)能與晶體中的周期性勢(shì)場相比是非常微弱的。 AD8544WARZ-R7附加電勢(shì)能要疊加到各個(gè)能級(jí)上,使各能級(jí)發(fā)生變化。比如本征費(fèi)米能級(jí)變成: 這里馬0表示半導(dǎo)體體內(nèi)本征費(fèi)米能級(jí)。在非簡并情況下,諸能級(jí)互相平行。因此,附加電勢(shì)能Ⅲo)的出現(xiàn)意味著,在空間電荷區(qū)內(nèi)半導(dǎo)體的能帶將發(fā)生彎曲。如果漢豸))0,貝刂△J(J)<0,空間電荷區(qū)內(nèi)能帶將相對(duì)于體內(nèi)向下彎曲。如果以豸)<0,則Mo)>0,空間電荷區(qū)內(nèi)能帶相對(duì)于體內(nèi)將向上彎曲。圖3-⒛是吒)0時(shí)的電場分布、電勢(shì)分布和能帶彎曲的示意圖。在圖3-20(d)中還標(biāo)出了勢(shì)壘高度g‰。

    

   從圖3-20(d)可以看出,對(duì)于P型半導(dǎo)體,偏壓吒>0使能帶向下彎曲。由于電子帶有負(fù)電荷,因此,電子從半導(dǎo)體體內(nèi)來到表面,是從電勢(shì)能高的地方來到電勢(shì)能低的地方。結(jié)果使表面附近電子濃度大于體內(nèi)電子濃度?昭◣в姓姾,因此,空穴從半導(dǎo)體體內(nèi)到半導(dǎo)體表面,是從電勢(shì)能低的地方來到電勢(shì)能高的地方,需要跨越勢(shì)壘g%。所以,半導(dǎo)體表面空間電荷區(qū)形成電子的勢(shì)阱和空穴的勢(shì)壘由于電子和空穴帶電符號(hào)相反,電子的勢(shì)壘就是空穴的勢(shì)阱,電子的勢(shì)阱就是空穴的勢(shì)壘。勢(shì)壘區(qū)具有高的電阻率,因此又稱為載流子的阻擋層。反之,勢(shì)阱區(qū)被稱為反阻擋層。




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