它与体内空穴形成一个双电层。与此相应的,有一个表面势分布,在稳态下,陷阱的填充速度和倒空速度相等。Р缺图Р半导体表面也有理想表面、实际表面和污染表面。实际应用的半导体薄膜常有污染表面,这种薄膜是n型或者p型半导体,其厚度为几十到几千nm。? 在实际表面上,除了悬挂键中的陷阱以外,还有表面的结构型缺陷(如弛豫,重构等)所产生受主或施主。因为这种缺陷扰动了半导体的正常共价键,所以表面上的杂质缺陷也扰动共价键,因而也产生受主或者施主。表面吸附气体以后,一些气体的作用如施主,面另一些却如受主。? 由上述种种原因所造成的表面态,使表面层带有过剩电荷,因面在表面层下产生聚集层或者耗尽层、甚至反型的空间电荷层。Р2018/2/6Р9Р以n型半导体薄膜为例来说明?若陷在表面层的过剩电荷为正电荷,则对电子来说,在空间电荷层的静电势能将被降低,因而电子被聚集在空间电荷层,使表面区(物理表面)更加导电。对于空穴来说,则正好相反。表面层中的过剩电荷是被束缚住的,因而位置是固定的,电导的增加是由于在空间电荷层所聚集的电荷。?若表面层的过剩电荷为负,空间电荷层中的静电势能对电子来说将是升高、对空穴来说则是降低,因而电子将从空间电荷层流走,形成电子的耗尽层,表面区将比内部更不易导电。若表面层的过剩负电荷很多,对空穴的势能将很低,以致n型半导体的空间电荷层转为p型层,即成为反型层。?对于p型半导体薄膜,情况刚好与n型半导体相反。为了清楚地说明这种情况,引入下图。Р2018/2/6Р10Р缺图Р在半导体表面区,空间电荷层的厚度通常为102~103 nm;而金属仅为零点几nm。这个差别的原因是由于在这两种材料中,自由载流子的密度不同。因此,为聚集足够的电荷,以平衡表面层中的被陷过剩电荷,在半导体中需要较厚(约大103倍) 的空间电荷层。因为在所有情况下,总的表面电荷(表面层和空间电荷层中的总电荷) 必须为零。
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