【釘扎效應】釘扎理論 |費米釘扎 |

【釘扎效應】釘扎理論 |費米釘扎 |

晶體材料而言,當應力時,位錯能夠晶格間移動。

位錯這種運動引發了材料塑性形變。

而釘扎點存在阻礙了位錯運動,故需要一個應力才能使位錯克服阻礙。

材料因此表現出強度。

什麼n型費米能級下移,因為n型電子跑到p型裏了,那麼電子佔導帶幾率減少,於是費米能級導帶間距變大,所以費米能級下移。

釘扎效應 Play

將原子1加入原子2晶體中會產生釘扎點。

事實上,合金原子本身是一個點缺陷,它放入另一種物質晶體點時會產生應力場,應力場可阻礙位錯運動。

當合金中兩種原子大小相近時候,應力零(例如鈷鎳合金)。

然而,原子有可能表現出彈性模量,這會位錯造成運動區域。

模量一個能量壁壘,而模量一個能量槽,兩者阻止位錯移動。
釘扎效應

釘應全稱為:費米能級釘應。

這裏敲黑板,是費米能級釘扎,費米能級!不是導帶底,不是價帶頂,不是導帶和費米能級間距,而是費米能級,費米能級,費米能級!半導體物理裏面講籠統,理解,我們pn結講起。

pn結形成累訴,n型半導體費米能級下移,而p型上移,兩者,達到。

什麼n型費米能級下移,因為n型電子跑到p型裏了,那麼電子佔導帶幾率減少,於是費米能級導帶間距變大,所以費米能級下移。

同理,什麼p型半導體費米能級上移了,因為電子(n轉移過來)佔導帶幾率增加,於是費米能級導帶間距減小,所以費米能級上移。

如果n型半導體中電子多,多,多!多到,轉移到p型半導體電子來説,微乎其微,九牛一毛(設導帶裏電子有10000000個,佔有幾率10%。

轉移出來10000個後,實際上此時佔有幾率10%,因此導帶費米能級間距是不變,費米能級位置變化。

)。

這時候會出現什麼情況呢?形成pn結過程中,n型半導體費米能級變化。
釘扎效應

而p型半導體費米能級上移到n型半導體費米能級位置。

看清楚,這種情況是一者移動。

(pn結形成過程,是n型半導體費米能級下移,而p型上移,兩者,達到。

看清楚,這是兩者移動。

半導體物理教科書裏面列舉了一個例子。

釘扎效應 Play

延伸閱讀…

釘扎理論

釘扎點- 維基百科,自由的百科全書

而n型半導體中電子多特別多特多,多到即使轉移出來一些,n型半導體費米能級不變,而p型半導體和n型費米能級保持一致。

所以表面看來,不管p型半導體外界如何交換電子,它費米能級釘紮一個位置(n型半導體費米能級位置)。

如果我們n型半導體當成體表面態,當表面態密度,那麼p型半導體費米能級釘紮表面態位置(知道表面態費米能級哪裏嗎?如果知道,那麼認真思考費米能級定義)。

所有和p型半導體發生電子交換,實際上是表面態提供,所以p型半導體費米能級變化,像釘住。
釘扎效應

一個例子:一滴水放入大海,我們去測量這滴水海拔高度,發現零,零。

然後我們地陽澄湖注入到這滴水裏面,測一測海拔高度,發現零;後,我們地這滴水裏面抽出來一個陽澄湖,測量它海拔高度,發現是零。

我艹,這滴水海平面釘扎住了,怎麼測零!我如果説,測量這滴水海平面發表到國際頂刊,並且奉為經典,你是不是覺得編輯和作者多少有些白痴。

實際上,道理,只是一層窗户紙,可這層窗户紙,困擾了大家一段時間。

半導體物理教科書裏面列舉了一個例子。

延伸閱讀…

費米釘扎_百度百科

釘扎效應- 抖音百科

釘應對i-v曲線影響,這個現象早在上世紀報道。

可是看到有些學生和老師好像發現什麼大陸,無語。

導帶是怎麼形成,半導體物理是這樣介紹:質子最外層電子,形成電子雲疊加。

如果導帶釘扎,意味着原子內部結構破壞,電子雲一個位置,這想想有些。

費米能級是存在,它只是假設。

實際意義標定電子佔能帶幾率。

這種費米能級釘扎,意義,而不是。

費米能級是表面態變化而變化。

所有界面,固液界面,以及固氣界面,是基本pn結物理模型延伸出來。

如果無法pn結解釋,那麼這個模型可能存在問題。

例如金屬半導體接觸,實際上是pn結模型中一側,理解費米能級無限接近導帶,這意味着電子佔導帶幾率,金屬中電子可以理解為汪洋大海,或者高出半導體10個數量級。

金屬半導體接觸,半導體物理裏面列舉了三種模式,對應iv曲線,並且有現成數學公式與物理模型。