半导体表面势的定义

——半导体表面态主要有两种：（1）固有(本征)表面态：晶格中断→表面产生悬挂键→具有束缚电子的作用～表面态。（2）非本征表面态：杂质或者缺陷产生的价键→表面态。 ——因为表面态是电子的一种束缚状态，所以，在能带图上，表面态上电子所对应的能量——能级，就称为表面能级。 ——表面态也可以是空穴的束缚状态。 ——表面态对于半导体性能的影响，主要表现为起复合中心作用，降低少数载流子寿命。

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。

里面电势跟内部电势一样，导体的静电平衡有几个特点。

其一：内部电场强度为0（静电平衡的前提就是内部场强为0，若不为0，电子将继续移动。反之，电子停止移动，场强为0）。因为场强为0，所以试探电荷在内部移动移动时，电场力不做功，电势差为0。所以导体为等势体。

其二：导体的表面电场强度不为0，电场线垂直于导体表面。因为导体是等势体，电荷在导体表面移动时由于没有电势差所以电场力做功为0，因为功W=F*S*cosA，而F=Eq不为0，位移S不为0.所以cosA=0.。即A=90度。

扩展资料：

在电源内部，非静电力把正电荷从负极板移到正极板时要对电荷做功，这个做功的物理过程是产生电源电动势的本质。非静电力所做的功，反映了其他形式的能量有多少变成了电能。因此在电源内部，非静电力做功的过程是能量相互转化的过程。

在光照下，若入射光子的能量大于禁带宽度，半导体PN结附近被束缚的价电子吸收光子能量，受激发跃迁至导带形成自由电子，而价带则相应地形成自由空穴。

这些电子一空穴对，在内电场的作用下，空穴移向P区，电子移向N区，使P区带正电，N区带负电，于是在P区和N区之间产生电压，这就是光伏特效应。利用光伏特效应制成的敏感元件有光电池、光敏二极管和光敏三极管等。

实际电动势源的电阻可以视为一个理想电动势源串联一个电阻为内阻的电阻器。电源的电动势对一个固定电源来说是不变的，而电源的路端电压却是随外电路的负载而变化的。内阻的大小取决于电动势源的大小、化学性质、使用时间、温度和负载电流。

参考资料来源：百度百科--电动势

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