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金属和半导体的接触1金属和半导体接触及其能带图金属和半导体的功函数金属1.金属中电子虽然能在金属中自由运动，但绝大多数所处的能级都低于体外能级。
要使电子从金属中逸出，必须有外加能量。
所以金属内部的电子是在一个势阱中运动。
2.金属功函数的定义是真空中静止电子的能量E₀与费米能级Ef能量之差。
表示一个起始能量等于费米能级的电子，由金属内部逸出到真空中所需要的最小能量。
3.功函数的大小标志着电子在金属中束缚的强弱。
W越大，电子越难离开金属。
半导体接触电势差金属与（n型）半导体的接触接触前qФ为金属一边的势垒高度，qVd为半导体一边的势垒高度。
总结当金属与n型半导体接触的时候，若Wm>Ws，能带向上弯曲，即可形成表面势垒，在势垒区中，空间电荷主要由电离施主形成，电子浓度比体内小得多，因此它是高阻域，常称为阻挡层；若是Ws>Wm，能带向下弯曲，此时电子浓度比体内高得多，因而是高电导区域，称为反阻挡层，它是很薄的，对金属和半导体接触电阻的影响很小。
p型半导体和金属接触时与n型半导体的相反。
空间电荷区电荷的积累表面势的形成造成能带的弯曲表面态对接触势垒的影响不同金属与同一半导体材料接触所形成的金属一侧的势垒高度相差不大，金属功函数对势垒高度没有多大影响。
表面能级1.表面处存在一个距离价带顶为qФ₀的能级，若电子正好填满qФ₀以下的所有表面态时，表面呈电中性；若qФ₀以下的表面态空着时，表面带正电，呈现施主型；若qФ₀以上的表面态被电子填空时，表面带负电，呈现受主型。
对于大多数半导体，qФ₀约为禁带宽度的三分之一。
2.假设一个n型半导体存在表面态。
半导体费米能级Ef将高于qФ₀，如果qФ₀以上存在有受主表面态，则在qФ₀到Ef间的能级将基本被电子填满，表面带负电。
如此，半导体表面附近必定出现正电荷，成为正的空间电荷区，结果形成了电子的势垒，势垒高度qVD恰好使得表面态上的负电荷与势垒区的正电荷数量相等，这里着重表明了势垒高度产生的第二层原因。
半导体物理金属半导体接触半导体物理中的金属半导体接触是一个重要的研究领域，它涉及到金属和半导体之间的界面现象和电子输运过程。
金属半导体接触在半导体器件中起着关键的作用，例如二极管、场效应晶体管和光电二极管等。
了解金属半导体接触的特性和行为对于理解和优化半导体器件的性能至关重要。
金属半导体接触的基本原理是金属和半导体之间的电子能级对齐。
在金属中，电子能级是连续的，而在半导体中，电子能级是分散的。
当金属与半导体接触时，金属的导带和半导体的导带会发生能级的重叠，形成能带弯曲。
这种能带弯曲会导致金属的电子向半导体中流动，形成电子注入。
同时，金属和半导体之间会形成能带弯曲敏感的空间电荷区，也称为肖特基垒。
肖特基垒的形成使得金属半导体接触具有整流作用。
金属半导体接触的性质受到多种因素的影响，包括金属和半导体材料的选择、接触面积和温度等。
金属半导体接触的电流输运机制可以通过肖特基势垒理论来解释。
根据肖特基势垒理论，金属半导体接触的电流主要由两个成分组成：扩散电流和漏电流。
扩散电流是由肖特基垒两侧载流子的扩散引起的，而漏电流是由肖特基垒两侧的载流子隧穿引起的。
通过调节金属半导体接触的参数，可以控制扩散电流和漏电流的大小，从而优化器件的性能。
金属半导体接触的界面特性也是研究的重点之一。
界面特性包括接触电阻、势垒高度和界面态等。
接触电阻是衡量金属半导体接触电流输运效率的重要参数，它取决于金属和半导体之间的接触面积和接触质量。
势垒高度是指肖特基垒的高度，它对电流输运和器件性能有重要影响。
界面态是指金属和半导体接触处的能级不连续性引起的局部能级，它对电子输运和界面反应有显著影响。
在半导体器件中，金属半导体接触的性能直接影响着器件的性能。
为了提高器件的性能，研究人员通过优化金属半导体接触的材料和结构，以及控制界面特性来改善器件的性能。
例如，通过引入衬底工程技术和金属工程技术，可以减小金属半导体接触的接触电阻和势垒高度，提高器件的性能。
