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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2012-01-04,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,12:13,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2012-01-04,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,12:13,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,12:13,#,什么是表面态，什么是表面分子，他们的相互关系及各自试用的场合？,表面态：是指与体相能级不同的那些定域的表面电子能级。,表面分子：在某一方面具有活性的微观表面原子或原子基团。,2024/11/26,2,表面位置模型和表面态模型的应用范围,一般说，在处理半导体时，按表面态和刚性能带模,型来描述表面是最有效的。,用固体中存在能带这一观点改造过的表面位置模型，,或用局部化学过程改造过的表面态模型就可以解释这,些特征。单纯用一种模型完全满意地描述表面性能的,场合成实是很少的。,揭示表面分子和刚性能带这两种模型的对比关系和部分,一致性。即从以定域分子轨道描述和离域能带近似法的,结合为基础的模型出发来引出表面态能级。,详细说明固体表面可能成键的类型、性质和键能数量级？,什么是,leiws,酸位、,Bronsted,酸位，它们在什么条件下可以互相转换？,说明外来粒子在半导体表面上离子型吸附和供价型吸附的不同？,什么是偶电层，它对固体表面的电学性质和化学性质有什么影响？,定义：两相接触到一定距离时，由于两相的,feimi,能级的不同，两相间会有电荷交换，形成一个具有一定厚度的电荷不均匀区，称为偶电层。,电学性质：双电层的形成表示将电荷注入半导体能带或从中抽出，因此载流子密度受双电层的影响改变很大，同时还有固体的功函等都直接受其影响。还有半导体的光电响应的影响，双电层影响光生电子空穴对的分离与扩散，表面处的双电层对复合率有决定行的影响。,化学性质：固体表面的化学性质也取决于表面双电层。在一个反应中，参与反应的电子数受双电层的控制，在吸附问题上，当吸附的粒子为负粒子时，由于静电排斥，所形成的双电层将使靠近表面处的电子密度减少，降低进一步吸附的速率及吸附能。,什么是空间电荷层，指出偶电层和空间电荷层的区别？,在靠近表面处，具有不可移动电荷的区域，由于空间电荷的存在，此区域的载流子耗尽，因此也称耗尽层。,空间电荷区与带有异性电荷的表面或空间电荷层组成偶电层,。,什么是耗尽层？什么是反型层？什么是累积层？说明它们的形成原因及对固体表面的影响。,多数载流子耗尽的空间电荷层称为耗尽层。,多数载流子堆积的空间电荷区称为累积层。,少数载流子堆积的空间电荷层称为反型层。,形成原因,（,N,型半导体为例）：,表面的受主表面态捕获导带的电子，在近表面处形成带正电荷的空间电荷区，形成由表面指向体相的电场，形成向上的带弯，越靠近表面，偏离费米能级越多，电子浓度越低，因此表面处的多数载流子比体相中的多数载流子低得多，形成所谓的耗尽层。,表面处的施主表面态向导带注入电子，形成向下的带弯，表面处的多数载流子比体相的多数载流子浓度高，形成累积层。,表面处的强受主表面态捕获价带的电子，形成强的由表面指向体相的自建电场，向上的带弯很大，使得表面处的空穴浓度超过电子浓度，即少子变成多子，形成反型层。,什么是功函？说明利用,kelvin,探针法测量功函的原理及应用。,功,函：自由电子能量和费米能级之差。,说明,表面电导测试原理，结合图,3.2,说明倒空层（耗尽层）、累积,层、反型层对,表面电导,的影响。,由于空间电荷区的的存在，载流子浓度发生变化，沿平行于所研究的表面方向的半导体晶体的电导,G,将改变。,耗尽层 电导减小 累积层 电导增大 反型层 电导增大,说明,场效应（表面电导）测量方法可以提供,哪些,信息,。,垂直与样品表面施加一个电场，在表面上感应出一个已知电荷，测量由于这个感生电荷引起的电导变化。,1,.,场效应测量提供有关空间电荷区和表面态的资料,。,感生电荷有些保留在能带中，有些转移到表面态，因此观察到的电导变化远小于理论值，实际与理论的差值提供表面态的信息。,2.,场效应测量为表面电导测量提供了一个校准点,。,场效应符号为零时，可用以校准表面电导。,3.,由电导变化的符号可以确定表面是,n,型还是,p,型。,什么是固体表面的弛豫，重建和重新定位。,弛豫：表面原子层垂直表面的移动,重建：平行于表面的移动，特别是能产生周期性间隔的移动。,重新定位：晶格位置移向一个未必很确定的构型。,说明表面光电压谱测量原理，列举两种表面光伏测量方法,光照面材料的势垒发生改变，相对于暗面，两边存在电势差，就是我们要测量的光电压。如下图所示。,表面光电压谱,Kelvin,探针表面光伏技术,16:30,16,图,3.,双面接触的,n,型半导体，一侧保持暗态，另一,侧受光照射，两侧表面势垒高度,(Vs),的变化。,h,暗态,利用表面光电压谱测量材料的禁带宽度,起峰位的波长对应禁带宽度,例如起峰位是,400nm,则禁带宽度为,1124/400=2.81eV.,起峰位用做切线的方法确定，如下图所示。,16:30,18,Eg = 1/,l,(nm) 1240 = 1/390 1240 = 3.18 eV,半导体材料的禁带宽度的测定,l,l,说明染料敏化光电气敏的检测原理,光电气敏的检测原理基于粉末电导的测量：将粉末样品压片，在光照条件下将样品置于待测气氛中，测量其电阻或电流，相对于没有待测气体的电阻或电导的比值就是气敏响应。,光照可以加快气体在样品表面的吸附与脱附，,增强样品,对待测气体的,响应能力。,染料可以增大样品对光的吸收，并且将对可见光没有吸收的样品的吸收波长延伸至可见光区。,16:30,20,(a),(b),
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