06 功函数

功函数:是体现电子传输能力的一个重要物理量,电子在深度为χ的势阱内,要使费米面上的电子逃离金属,至少使之获得W=X-E F的能量,W称为脱出功又称为功函数;脱出功越小,电子脱离金属越容易。

另外,半导体的费米能级随掺杂和温度而改变,因此,半导体的功函数不是常数。

功函测量方法:光电子发射阈值法、开尔文探针法和热阴极发射阻挡电势法、热电子发射法、场发射法、光电子发射法以及电子束(或离子束减速电势(retarding potential法、扫描低能电子探针法等。

紫外光电谱(UPS测量功函数1.测量所需仪器和条件仪器:ESCALAB250多功能表面分析系统。

技术参数:基本真空为3×10-8Pa, UPS谱测量用Hel(21.22eV,样品加-3.5 V偏压;另外,测量前样品经Ar+离子溅射清洗, Ar+离子能量为2keV,束流密度为0.5μA/mm2。

运用此方法一般除ITO靶材外, 其它样品都是纯金属标样。

2.原理功函数:φ=hv+ E Cutoff-E Fermi3.测量误差标定E Fermi标定:费米边微分E Cutoff标定:一是取截止边的中点, 另一种是由截止边拟合的直线与基线的交点。

4.注意事项测试样品与样品托(接地要接触良好,特别是所测试样的表面与样品托之间不能存在电阻。

用Fowler-Nordheim(F-N公式测定ITO功函数1.器件制备双边注入型单载流子器件ITO/TPD(NPB/Cu原料:较高迁移率的空穴传输材料TPD和NPB作有机层,功函数较高且比较稳定的Cu作电极,形成了双边空穴注入的器件。

制备过程:IT0玻璃衬底经有机溶剂和去离子水超声清洗并烘干后,立即置于钟罩内抽真空,在1×10-3 Pa的真空下依次蒸镀有机层(TPD或NPB和金属电极Cu。

2.功函测量方法运用Fowle~Nordheim(F-N公式变换,消除了载流子有效质量和器件厚度因素的影响,提高了测量的精度,可以简单准确地测定了ITO的功函数。

《负电子亲和势光电阴极及应用》贾欣志编著. ——北京：国防工业出版社，2013.5第二章功函数与电子亲和势P20固体物理中，功函数定义为将一个电子从固体中移到紧贴固体表面外一点所需的最小能量（或者从费米能级将一个电子移动到真空所需的能量）。

与功函数定义类似，半导体电子亲和势定义为将一个电子从导带底移到固体表面真空能级所需的最小能量。

固体的电子亲和势一般是正值，它是一个电子势垒，防止电子逸出体外。

功函数的测试方法1开尔文探针方法2交流阻滞场方法3 紫外光电发射能谱（UPS）法4 扫描隧道显微镜测试法功函数的基本概念1. 什么是功函数把一个电子从固体内部刚刚移到此物体表面所需的最少的能量。

功函数的大小通常大概是金属自由原子电离能的二分之一。

同样地将真空中静止电子的能量与半导体费米能级的能量之差定义为半导体的功函数。

功函数的单位:电子伏特,eV（功函数结构示意图。

参考：M.S.Xue et al.，Physica B 406 (2011) 4240--4244）功函数(work function)又称功函、逸出功，在固体物理中被定义成：把一个电子从固体内部刚刚移到此物体表面所需的最少的能量。

真空能级：电子达到该能级时完全自由而不受核的作用。

功函数：真空能级与费米能级之差。

2. 功函数的分类一般情况下功函数指的是金属的功函数，非金属固体很少会用到功函数的定义，而是用接触势来表达。

功函数与金属的费米能级密切关联，但并不完全相等。

这是由于固体自身具有表面效应，原包中靠近表面的电荷分布与理想的无限延伸重复排列的布拉菲格子固体想必严重扭曲。

一般将功函数按照电子能量的来源，或者说是电子受激发的方式将功函数分为“热功函数”和“光电功函数”。

（1）当电子从热能中吸收能量，激发到达表面我们称之为热功函数。

（2）当电子从光子中吸收能量，激发到达表面时我们称之为光电功函数。

3. 功函数的作用（1）当金属与半导体接触，金属与半导体之间功函数差相对很小时（同时半导体有高浓度的杂质），也就是说接触面势垒很窄的情况下，形成欧姆接触。

PT的功函数中的特定函数在概率论和统计学中，概率密度函数（Probability Density Function，简称PDF）是一种描述随机变量在各个取值上的概率分布的函数。

而累积分布函数（Cumulative Distribution Function，简称CDF）则是描述随机变量小于或等于某个值的概率。

在PT（Parallel Tempering，简称PT）算法中，为了解决高维复杂的概率分布函数的采样问题，引入了一种辅助函数，即功函数（Potential Function）。

功函数是PT算法的核心，用于度量系统的能量和热力学性质。

功函数的定义功函数是PT算法中的一个关键概念，用于描述系统的能量和热力学性质。

功函数通常由一组参数化的函数表示，其中每个参数对应系统中的一个变量。

假设我们有一个高维的概率分布函数P(x)，其中x是一个向量，表示系统的状态。

功函数是一个与P(x)相关的函数U(x)，它用于度量系统在不同状态下的能量。

功函数可以表示为U(x) = -log(P(x))，其中log为自然对数。

通过这个定义，我们可以将概率分布函数转化为功函数，从而更方便地处理。

功函数的用途功函数在PT算法中有着重要的作用，主要用于以下几个方面：1.采样：PT算法的目标是从复杂的概率分布函数中高效地采样。

功函数可以帮助我们定义系统的能量，从而使得采样过程更加有效。

2.模拟：PT算法通过模拟系统在不同温度下的状态，来提高采样效率。

功函数可以帮助我们计算系统的能量差，从而得到系统在不同温度下的状态。

3.温度调节：PT算法中的温度是一个关键参数，它决定了系统在不同状态之间的转移概率。

功函数可以帮助我们计算系统在不同温度下的能量，从而调节温度参数。

4.热力学性质：功函数可以帮助我们计算系统的热力学性质，如自由能、熵等。

这些性质对于理解系统的行为和性质非常重要。

功函数的工作方式功函数的工作方式可以分为以下几个步骤：1.定义系统的状态：首先，我们需要定义系统的状态。

功函数：是体现电子传输能力的一个重要物理量，电子在深度为χ的势阱内，要使费米面上的电子逃离金属，至少使之获得W=X－E F的能量，W称为脱出功又称为功函数；脱出功越小，电子脱离金属越容易。

另外，半导体的费米能级随掺杂和温度而改变，因此，半导体的功函数不是常数。

功函测量方法：光电子发射阈值法、开尔文探针法和热阴极发射阻挡电势法、热电子发射法、场发射法、光电子发射法以及电子束(或离子束)减速电势(retarding potential)法、扫描低能电子探针法等。

紫外光电谱（UPS）测量功函数1.测量所需仪器和条件仪器：ESCALAB250多功能表面分析系统。

技术参数：基本真空为3×10-8Pa, UPS谱测量用Hel(21.22eV),样品加-3.5 V偏压；另外，测量前样品经Ar+离子溅射清洗, Ar+离子能量为2keV,束流密度为0.5μA/mm2。

运用此方法一般除ITO靶材外, 其它样品都是纯金属标样。

2.原理功函数：φ=hv+ E Cutoff-E Fermi3.测量误差标定E Fermi标定：费米边微分E Cutoff标定：一是取截止边的中点, 另一种是由截止边拟合的直线与基线的交点。

4.注意事项测试样品与样品托(接地)要接触良好，特别是所测试样的表面与样品托之间不能存在电阻。

用Fowler-Nordheim(F-N)公式测定ITO功函数1.器件制备双边注入型单载流子器件ITO／TPD(NPB)／Cu原料：较高迁移率的空穴传输材料TPD和NPB作有机层，功函数较高且比较稳定的Cu作电极，形成了双边空穴注入的器件。

制备过程：IT0玻璃衬底经有机溶剂和去离子水超声清洗并烘干后，立即置于钟罩内抽真空，在1×10-3 Pa的真空下依次蒸镀有机层(TPD或NPB)和金属电极Cu。

2.功函测量方法运用Fowle~Nordheim(F-N)公式变换，消除了载流子有效质量和器件厚度因素的影响，提高了测量的精度，可以简单准确地测定了ITO的功函数。

46个电镜知识点01光学显微镜以可见光为介质，电子显微镜以电子束为介质，由于电子束波长远较可见光小，故电子显微镜分辨率远比光学显微镜高。

光学显微镜放大倍率最高只有约1500倍，扫描式显微镜可放大到10000倍以上。

02根据de Broglie波动理论，电子的波长仅与加速电压有关：λe＝h / mv＝h / (2qmV)1/2＝12.2 / (V)1/2 (Å)在10 KV 的加速电压之下，电子的波长仅为0.12Å，远低于可见光的4000 - 7000Å，所以电子显微镜分辨率自然比光学显微镜优越许多，但是扫描式电子显微镜的电子束直径大多在50-100Å之间，电子与原子核的弹性散射(Elastic Scattering) 与非弹性散射(Inelastic Scattering) 的反应体积又会比原有的电子束直径增大，因此一般穿透式电子显微镜的分辨率比扫描式电子显微镜高。

03扫描式显微镜有一重要特色是具有超大的景深(depth of field)，约为光学显微镜的300倍，使得扫描式显微镜比光学显微镜更适合观察表面起伏程度较大的样品。

04扫描式电子显微镜，其系统设计由上而下，由电子枪(Electron Gun) 发射电子束，经过一组磁透镜聚焦(Condenser Lens) 聚焦后，用遮蔽孔径(Condenser Aperture) 选择电子束的尺寸(Beam Size)后，通过一组控制电子束的扫描线圈，再透过物镜(Objective Lens) 聚焦，打在样品上，在样品的上侧装有讯号接收器，用以择取二次电子(Secondary Electron) 或背向散射电子(Backscattered Electron) 成像。

05电子枪的必要特性是亮度要高、电子能量散布(Energy Spread) 要小，目前常用的种类计有三种，钨(W)灯丝、六硼化镧(LaB6)灯丝、场发射(Field Emission)，不同的灯丝在电子源大小、电流量、电流稳定度及电子源寿命等均有差异。

积极学习护士个人先进事迹材料积极学习护士个人先进事迹材料作为一名护士，我一直以来都秉持着积极学习的态度，不断提升自己的专业能力和知识水平。

在我的职业生涯中，我经历了许多挑战和机遇，通过不断学习和努力工作，取得了一系列的成就。

以下是我的个人先进事迹。

一、潜心专业，提升护理技能作为护士，我深知专业知识和技能对于提供高质量护理服务的重要性。

因此，我始终把学习放在首要位置，不断提升自己的护理技能。

我定期参加各类培训和学术会议，紧跟医学科技的发展，并积极将学到的新知识应用到实际工作中。

在过去的一年里，我参与了多项技能培训，如心肺复苏技能训练、静脉输液技巧培训等。

通过这些培训，我不仅掌握了更安全有效的医疗操作方法，还提高了自己应对突发情况的能力。

我的努力得到了认可，我连续两年被评为本院优秀护士，并被邀请担任培训讲师，与新进护士分享我的学习心得。

二、积极参与科研项目，推动护理发展作为一名护士，我相信科研工作对于提高护理质量和推动护理发展的重要性。

因此，我积极参与医院的科研项目，并亲自主导了一项有关护理干预对糖尿病患者康复的研究。

在这项研究中，我深入分析了大量的相关文献并进行了前期调查，设计了相应的研究方案，并组织了一支研究团队。

在实施过程中，我与团队成员紧密合作，做好实施、数据收集和分析等工作。

经过几个月的努力，我们取得了丰硕的成果，论文被国内一流医学期刊接收并发表。

这项研究也获得了院方的赞扬和奖励，成为本院护理工作的典范。

三、关心患者，温暖服务作为护士，我时刻将患者的需求放在心中，并尽最大努力为患者提供温暖、优质的医疗服务。

在我看来，关心患者不仅仅是提供医疗护理，更是给予他们精神上的支持和安慰。

在岗位中，我时刻保持着微笑和耐心，与患者建立起良好的沟通和信任关系。

我会倾听他们的诉求，并耐心解答他们的问题。

有一次，我遇到了一位情绪低落的患者，经过与他的交谈，我发现他对疾病存在误解和恐惧。

于是，我花了几个晚上的时间，帮助他解释疾病的原因和治疗方案，并给予他心理上的支持。

金■中£了的勢轉和膛出功功函数：是体现电子传输能力的一个重要物理量，电子在深度为X的势阱内，要使费米面上的电子逃离金属，至少使之获得W=X —E F的能量，W称为脱出功又称为功函数；脱出功越小，电子脱离金属越容易。

另外，半导体的费米能级随掺杂和温度而改变，因此，半导体的功函数不是常数。

功函测量方法：光电子发射阈值法、开尔文探针法和热阴极发射阻挡电势法、热电子发射法、场发射法、光电子发射法以及电子束(或离子束)减速电势(retarding Potential)法、扫描低能电子探针法等。

紫外光电谱(UPS)测量功函数1. 测量所需仪器和条件仪器：ESCALAB250多功能表面分析系统。

技术参数：基本真空为3×0-8Pa, UPS谱测量用Hel(21.22eV),样品加-3.5 V偏压；另外，测量前样品经Ar+离子溅射清洗，Ar+离子能量为2keV,束流密度为0.5 μA/mm 2。

运用此方法一般除ITo靶材外，其它样品都是纯金属标样。

2. 原理Kl Λ2⅛ 5 HI Λ2⅛IiS功函数：φ=V+ E CUtOff-E Fermi3. 测量误差标定E Fermi 标定：费米边微分E CUtOf f标定：一是取截止边的中点，另一种是由截止边拟合的直线与基线的交点。

4. 注意事项测试样品与样品托(接地)要接触良好，特别是所测试样的表面与样品托之间不能存在电阻。

用FOWIer-NOrdheim(F-N)公式测定ITo功函数1. 器件制备双边注入型单载流子器件ITO /TPD(NPB) / CU原料：较高迁移率的空穴传输材料TPD和NPB作有机层，功函数较高且比较稳定的CU作电极, 形成了双边空穴注入的器件。

制备过程：ITo 玻璃衬底经有机溶剂和去离子水超声清洗并烘干后，立即置于钟罩内抽真空,在1 ×10-3 Pa的真空下依次蒸镀有机层(TPD或NPB)和金属电极CU O2. 功函测量方法运用Fowle~Nordheim(F-N)公式变换，消除了载流子有效质量和器件厚度因素的影响，提高了测量的精度，可以简单准确地测定了ITO的功函数。

dft计算功函数以DFT计算功函数为标题的文章DFT（密度泛函理论）是一种计算量子力学体系基态电子结构的理论方法，广泛应用于固体物理、表面科学、催化化学等领域。

在DFT中，功函数是一个重要的概念，它描述了电子在外部势场中的行为和性质。

本文将介绍DFT计算功函数的原理和方法，并讨论其在材料科学和物理化学中的应用。

我们来了解一下功函数的概念。

在DFT中，功函数表示电子在外部势场作用下的能级分布。

在平衡态下，系统的总能量是最低的，这意味着电子的能级应该填充到最低的能量态。

功函数可以描述这个能级分布情况，它是一个关于能量的函数，表示在给定能量下的电子态密度。

为了计算功函数，我们首先需要获得系统的总能量。

在DFT中，总能量可以通过求解Kohn-Sham方程来获得。

Kohn-Sham方程是一个单电子的Schrödinger方程，其中包含了一个交换-相关势场。

通过求解Kohn-Sham方程，我们可以得到系统的电荷密度和总能量。

在得到系统的总能量后，我们可以通过改变外部势场来计算功函数。

外部势场可以通过引入不同的原子或分子来模拟材料的表面或界面。

通过改变外部势场，我们可以计算出不同能量下的电子态密度，从而得到功函数。

DFT计算功函数的方法有多种，其中最常用的是平面波基组方法。

在平面波基组方法中，我们将波函数展开为平面波的线性组合，并采用周期边界条件来模拟无限大的晶体。

通过优化平面波基组的选择和计算参数的设置，我们可以得到准确的功函数计算结果。

功函数在材料科学和物理化学中有着广泛的应用。

首先，功函数可以用来研究材料的电子结构和能带特性。

通过计算功函数，我们可以得到材料的能带图和能带结构，从而了解材料的导电性和能带间隙等性质。

此外，功函数还可以用来预测材料的电子输运性质，如电子迁移率和载流子扩散长度。

功函数还可以用来研究表面和界面的性质。

表面和界面是材料中最活跃的区域，其性质对材料的催化活性和化学反应起着重要作用。

金属的功函数W与它的费米能级密切相关但两者并不相等。

这是因为真实世界中的固体具有表面效应：真实世界的固体并不是电子和离子的无限延伸重复排满整个布拉维格子的每一个原胞。

没有任何一者能仅仅位于一系列布拉维格点在固体占据且充满了非扭曲电荷分布基至所有原胞的几何区域V。

的确，那些原胞中靠近表面的电荷分布将会与理想无限固体相比被显著的扭曲，导致一个有效表面偶极子分布，或者，有些时候同时有表面偶极子分布和表面电荷分布。

能够证明如果我们定义功函数为把电子从固体中立即移出到一点所需的最小能量，但是表面电荷分布的效应能够忽略，仅仅留下表面偶极子分布。

如果定义带来表面两端势能差的有效表面偶极子为。

且定义从不考虑表面扭曲效应的有限固体计算出的为费米能，当按惯例位于的势为零。

那么，正确的功函数公式为：其中是负的，表明电子在固体中为负极。

单位:电子伏特,eV金属功函数金属功函数金属功函数金属功函数金属功函数金属功函数Ag 4.26 Al 4.28 As 3.75 Au 5.1 B 4.45 Ba 2.7Be 4.98 Bi 4.22 C 5 Ca 2.87 Cd 4.22 Ce 2.9Co 5 Cr 4.5 Cs 2.14 Cu 4.65 Eu 2.5 Fe 4.5Ga 4.2 Gd 3.1 Hf 3.9 Hg 4.49 In 4.12 Ir 5.27K 2.3 La 3.5 Li 2.9 Lu 3.3 Mg 3.66 Mn 4.1Simple Band Diagram with denoted vacuum energy EVAC, conduction band EC, Fermi energy EF, valence band EV, electron affinity Eea, work function Φ and band gap Eg1. 逸出电子是从哪来而来的？价带顶的电子2.能量是多少（Ec？还是EV？）？功函数=真空能级- 价带顶电子的能级3.功函数是一个统计值？从第二个问题的定义公式看，功函数不是一个统计值，而是一个确定值。