半导体中自由电子与空穴的能级是否一致?不一致的话,他们能否复合?金属中的电子的能级是连续的,那么是不是金属中的电子都能与半导体中的空穴复合?我的说法可能有问题。也许应该叫做
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/03 05:41:13
半导体中自由电子与空穴的能级是否一致?不一致的话,他们能否复合?金属中的电子的能级是连续的,那么是不是金属中的电子都能与半导体中的空穴复合?我的说法可能有问题。也许应该叫做
半导体中自由电子与空穴的能级是否一致?不一致的话,他们能否复合?
金属中的电子的能级是连续的,那么是不是金属中的电子都能与半导体中的空穴复合?
我的说法可能有问题。也许应该叫做能带。可是,电子可以在不同的能带上运动吗?如果是可以在不同的能带上运动,那么能量如何转化?
半导体中自由电子与空穴的能级是否一致?不一致的话,他们能否复合?金属中的电子的能级是连续的,那么是不是金属中的电子都能与半导体中的空穴复合?我的说法可能有问题。也许应该叫做
首先,电子在半导体中的能级是准连续的,可以近似认为是一簇一簇距离非常近的能级构成--这每一簇能级就是能带,能带和能带之间是有相对较大的能量差的,之间这段距离称为能隙(禁带).而电子在金属中的能带结构简单,可以认为是一个能级(但和真空中电子能级有差距,后面会讲)
如果你问金属中的电子能否与半导体中的空穴复合,这就涉及到MS接触,就是金属和半岛体接触;(PN结原理不知你知不知道,那是半导体与半导体之间的接触,这里是金属和半导体接触).
简单来讲,金属内的电子所含有的能量(所处能级记为Ef--就是费米能级,即大多数电子所处的能级)小于金属表面(近似于真空的电子能级E0),我们称电子从金属内部逸出到表面所需要的能量为功函数Wm=E0-Efm(m代表金属)
半导体的能带结构,如果你有所了解的话,会知道在电子(空穴)所处能级是费米能级Ef,导带底能级为Ec,价带顶为Ev;这个不明白也没关系,你就想像费米能级夹在他们两个能级之间,这是大多数电子所处的能级.记半导体电子逸出到表面所需的能量Ws=E0-Efs(s代表半导体)
当接触时(忽略M,S间的间隙),{注意:不同类型的半导体能带结构不同,所以引起的效果也不同},以n型半导体和金属接触为例(假设Wm>Ws),接触后电子系统统一,即两部分费米能级持平;(不清楚可以自己画画关系,要不就接本半导体物理看看)又由于Wm>Ws,所以Efs>Efm,即电子易从半导体流向金属,使半导体表面带正电(因为原来是中性的,现在带负电的电子走了一部分),金属表面带负电.
如果像你所说到的问题中,带有空穴的半导体(空穴为多子)--P型半导体,和金属接触时(先假设WmWs的话,情形相反,半导体价带顶和导带底在接触处向上弯曲,形成反阻挡层,即电子易从金属进入半导体,而空穴不容易从半导体进入金属,这样电子和空穴会在半导体表面进行复合.
至于Wm和Ws的关系如何,这和不同金属元素和半导体掺杂有关.
但应注意的是,如果半岛体表面态密度很大,它可以屏蔽金属接触的影响,即半导体和金属接触时的势垒高度和金属功函数Wm几乎无关,而仅由半导体的表面性质所决定.这个你要想深入了解就自己看书吧.
至于补充问题,当电子在不同能带上迁移时,必须有足够的能量让他跨越禁带的势垒.即使在不同能级间跃迁时也要提供或释放能量.
在半导体器件实现上,一般这些能量都是由外电压提供.
波尔理论是能级说的,但能级不是连续的
电子的越迁从一个能级到另一个能级,由内到外即从低能级到高能级,需要吸收能量,如接收光子,有一定频率要求,这个光子能量,需要比越迁的能级间能量差大.多余的能量好像是电磁波或什么射线方式消耗吧.能量足够大时,电子会逸出原子核,即发生光电效应,这个临界能量即为逸出功.这个过程不是自发的,电子处在高能级是不稳定的状态.
能级的话,离核近的能级小一些...
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波尔理论是能级说的,但能级不是连续的
电子的越迁从一个能级到另一个能级,由内到外即从低能级到高能级,需要吸收能量,如接收光子,有一定频率要求,这个光子能量,需要比越迁的能级间能量差大.多余的能量好像是电磁波或什么射线方式消耗吧.能量足够大时,电子会逸出原子核,即发生光电效应,这个临界能量即为逸出功.这个过程不是自发的,电子处在高能级是不稳定的状态.
能级的话,离核近的能级小一些
从高能级到低能级释放能量,电子处在高能级是不稳定的状态,没有持续的外部条件会自发的回到低能级
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电子可以在不同的能带上运动,但是需要释放或吸收能量来实现能级的跃迁,
而能量则=hv,h为普朗克常数,v为频率,能量以光子的形式释放吸收
电子的能级是连续的???貌似不是吧!反正高等化学不是这样说的。
理论上是可以复合的,要的是能极差恰好相同。可以查看一些结构化学的书哦!
1):你所说的“能级”是“能带理论”。能带理论中只有两个能级可以导电,一个是导带,一个是价带。价带和导带中间叫做禁带,禁带里是不允许有电子或者空穴存在的。禁带的禁也就是这个意思。
2) 电子运动都是在导带运动的,空穴运动都是在价带。如果电子跑到价带,就会和空穴复合。这时的能量变化是通过光发射出去,这就是发光二极管的原理。
3)不是说金属的电子连续,而是说金属的导带和价带重合在一起,...
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1):你所说的“能级”是“能带理论”。能带理论中只有两个能级可以导电,一个是导带,一个是价带。价带和导带中间叫做禁带,禁带里是不允许有电子或者空穴存在的。禁带的禁也就是这个意思。
2) 电子运动都是在导带运动的,空穴运动都是在价带。如果电子跑到价带,就会和空穴复合。这时的能量变化是通过光发射出去,这就是发光二极管的原理。
3)不是说金属的电子连续,而是说金属的导带和价带重合在一起,你也可以说只有导带没有价带,所以金属中只有电子运动,没有空穴运动。
4)如果你是指金属和半导体接触的话,金属中的电子和半导体中的空穴是会复合的,能量差以发光的形式发出。但是前提条件是你如何把金属的电子搞到半导体的导带去呢?对于金属和GaN接触是可能的,但是对于金属和硅接触是可能性不大的。
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半导体中自由电子与空穴的能级是一致的,当半导体两端反向加电压时,自由电子与空穴复合,半导体中将不含自由电子,表现出半导体不导电.
当半导体正向加电压时,自由电子与空穴分离,半导体则将含有可以自由移动的电子以及不可以移动带正电的空穴,所以半导体在加正向电压时可以导电.加反向电压时不导电....
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半导体中自由电子与空穴的能级是一致的,当半导体两端反向加电压时,自由电子与空穴复合,半导体中将不含自由电子,表现出半导体不导电.
当半导体正向加电压时,自由电子与空穴分离,半导体则将含有可以自由移动的电子以及不可以移动带正电的空穴,所以半导体在加正向电压时可以导电.加反向电压时不导电.
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