关于半导体电极

关于半导体电极,第1张

虽然半导体中的分析方法和溶液的电化学的概念有些不一样,但是分析方法基本一样的

半导体中的fermi能级和溶液化学电位的差异导致了电子的移动,正如pn结之间因为fermi能级差异而形成了depletion region和built-in potential

还应该注意的一点是半导体中的电子导电和溶液中的离子导电,这在分析具体问题中应该注意。

半导体和溶液接触时会形成双电层,更具体的你可以baidu或者参考半导体电化学以及溶液电化学等方面的书籍,应该有很多的。

用偏压发生器给半导体电极偏压。

半导体电极是指半导体材料与适当电解液构成的电极体系成为半导体电极。当半导体与电解液接触时,其剩余电荷在电极表面层中分布,形成类似于溶液中离子双电层的空间电荷层。半导体电极受光照激发所产生的空穴与电子分别具有极强的氧化性与还原性,可与电解质溶液发生氧化还原反应,同时空穴与电子在空间电荷区被分离,产生电动势,与对电极形成回路,构成光电化学电池。

不知道你是否指的是“费米能级钉扎效应”?——即费米能级不能因为掺杂而发生移动、相应的能带边也就不能移动的一种现象。

本来半导体中的Fermi能级是容易发生位置变化的。例如,掺入施主杂质即可使Fermi能级移向导带底,半导体变成为n型半导体;掺入受主杂质即可使Fermi能级移向价带顶,半导体变成为p型半导体。但是,若Fermi能级不能因为掺杂等而发生位置变化的话,那么就称这种情况为费米能级钉扎效应。在这种效应起作用的时候,往半导体中即使掺入再多的施主或者受主,也不能改变半导体的型号,即掺入的施主或者受主不起提供载流子的作用,也因此难于通过杂质补偿来制作出pn结是较为困难的。

产生费米能级钉扎效应的原因,与材料的本性有关。宽禁带半导体(GaN、SiC等)就是一个典型的例子,这种半导体一般只能制备成n型或p型的半导体,故称为单极性半导体。一般,离子性较强的半导体(如Ⅱ-Ⅵ族半导体)就往往是单极性半导体,这主要是由于其中存在大量带电缺陷,使得Fermi能级不能移动而造成的。也因此单极性半导体p-n结的制造比较困难。采用GaN来制作发兰光的二极管时,先前就遇到了这个问题,一直得不到解决,后来通过特殊的退火措施才激活了掺入的施主或受主杂质,获得了pn结——制作出了发兰色光的二极管。

还有其它一些情况也存在费米能级钉扎效应。例如非晶态半导体,其中带隙中还存在缺陷能级~相互交叠的深施主和深受主态, Fermi能级被钉扎在其间,故难以实现掺杂效应.


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