半导体物理

从能量的角度：费米能级是化学势，定义为系统增加一个电子引起自由能的变化。热平衡时由于吉布斯函数取极值，那多元系的化学势必须相同，也就是说费米能级相同。

从电子填充的角度：由于电子能级填充满足费米狄拉克分布，那么大于0K情况下填充概率为0.5时的能量就是费米能级。这是半导体中常用考虑的角度。

接触时由于电子能量的差异，电子会从费米能级高的地方流向费米能级低的地方。那么，费米能级低的地方由于负电势-V的存在，整体能量上升U=(-e)(-V)=eV，直到费米能级平齐，此时接触电势差V等于功函数之差。

当接触时费米能级对齐，半导体的结区能带弯曲。能带弯曲同样可以有两种理解方式：

从能量的角度：

从电子填充的角度：假设电子从半导体跑向金属表面，半导体表面电荷减少导致费米能级会更接近于价带。也就是说导带和价带会往上弯曲。

从能量的角度：正电荷分布于半导体表面，建立一个从半导体体内到界面的电场，因此表面电势相对于体内更低，能带向上弯曲。

掺杂后形成的叫做掺杂能带。比如托中的Ed（施主能带），Ea受主能带。

所谓的施主能带Ed，指掺杂后能多给出一个电子。对于掺杂半导体，电子和空穴大多数是由杂质来提供的。能够提供电子的杂质称为施主；能够提供空穴的杂质称为受主。施主的能级处在靠近导带底的禁带中；受主的能级处在靠近价带顶的禁带中。

因为施主的电子很容易跑掉而变成自由电子，所以，他的能带在比导带低一点点。

而受主则反之。

因此，会有能带结构图上的那种结构。

你首先要知道太阳能靠的是半导体（太阳能电池板的材料）中形成定向电流来发电，也就是楼上上上所谓的光伏效应 这就要说到 半导体导电的基本原理和随温度电阻变化的原理了刚写了一个关于热敏半导体原理的回答，这里用一下，确实是本人写的非金属元素的单一纯正集合体和杂质集合体。前者没有掺杂且无晶格缺陷的纯净半导体称为本征半导体。在原子形成共价键的过程中，缺少一个电子后形成一个带正电的空位，称为空穴，原子内部为了补充空穴留下的空位就要移动附近的电子补充这个空穴，而电荷平衡处的电子被空穴结合走，就会再次留下一个空穴，如果这种无规律的空穴—电子效应被规律控制，那么就会形成宏观电流，空穴和自由电子合成自由载流子。你可以理解成导电的基本单位。而加热或光照会使半导体发生热激发或光激发，从而产生更多的电子—空穴对，这时载流子浓度增加，电导率增加，也就是电阻减小，这也是半导体热敏电阻和光敏电阻的基本原理。经过照射 产生电流 这个过程显然没有新物质的生成，所以不算。但是注意，这个问题问的是能量转化过程，答案是：这是物理过程，但是如果问的是太阳能电池工作原理，答案是：有，因为电池工作包括电能的产生和电能的储存，你懂得，电能的储存是电解池过程。

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