有学微电子的不，“金属-半导体功函数差“的物理意义是什么，需要简单明了的解释，容易理解

很早学的，快忘了都。

大概就是金属（Metal）和半导体（Semiconductor）接触（MS接触）的时候，两边电势不同，可以分为4种情况。

先简单说明下别的：功函数，就是E0（电子能量）和Ef（费米能级）能量只差，就是电子在介质内部逸出到介质之外需要的能量。

记金属功函数为Wm=E0-(Ef)m，半导体功函数为Ws=E0-(Ef)s

所谓的4种情况就是

n型半导体：Wm>WsWm<Ws

p型半导体：Wm>WsWm<Ws

当金属和半导体接触时，由于电子系统统一，两边费米能级持平。

以n型半导体，Wm>Ws这种情况为例：

因为Wm>Ws，所以(Ef)m<(Ef)s，即电子容易从半导体流向金属，使半导体表面带正电，金属表面带负电。接触的时候产生了电势差Vd=Vm-Vs=(Ws-Wm)/q。

简单来说，金属-半导体功函数差导致了它们在接触后界面的电势差，由于这个电势差的存在，一般的MS结会具有特定方向的整流特性（例如金属和n型半导体结，导通电流只能从金属流向半导体）；而更重要的是，对于重参杂半导体，由于势垒区宽度变得很薄，会有隧道效应，结果就是刚才说的整流特性失效，这种接触称为欧姆接触。

这里一般ms结的整流特性和欧姆接触结的特性对集成电路制造有着极为重要的意义。

呃。。不知道明白了没有啊~~

金属功函数：金属内部逸出到表面真空所需最小能量 半导体功函数：E0与费米能级的差 电子亲和能 使导带底的电子逸出体外所需最小能量 WSe2为P型半导体 半导体费米能级高于金属的费米能级 接触后，金属和半导体的费米能级相同，半导体的导带电子流向金属 电荷的流动在半导体表面形成正的空间电荷区（因为电子溜走了嘛） 那么半导体表面 和内部就会存在电势差，就是表面势Vs 接触电势差分布在空间电荷区和金属半导体表面间，当紧密接触时主要分布在空间电荷区 势垒高度为-qVs

光生伏特效应简称为光伏效应,指光照使不均匀半导体或半导体与金属组合的不同部位之间产生电位差的现象.太阳能电池是一种近年发展起来的新型的电池.太阳能电池是利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能的一种器件,这种光电转换过程通常叫做“光生伏打效应”,因此太阳能电池又称为“光伏电池”,用于太阳能电池的半导体材料是一种介于导体和绝缘体之间的特殊物质,和任何物质的原子一样,半导体的原子也是由带正电的原子核和带负电的电子组成,半导体硅原子的外层有4个电子,按固定轨道围绕原子核转动.当受到外来能量的作用时,这些电子就会脱离轨道而成为自由电子,并在原来的位置上留下一个“空穴”,在纯净的硅晶体中,自由电子和空穴的数目是相等的.如果在硅晶体中掺入硼、镓等元素,由于这些元素能够俘获电子,它就成了空穴型半导体,通常用符号P表示；如果掺入能够释放电子的磷、砷等元素,它就成了电子型半导体,以符号N代表.若把这两种半导体结合,交界面便形成一个P－N结.太阳能电池的奥妙就在这个“结”上,P－N结就像一堵墙,阻碍着电子和空穴的移动.当太阳能电池受到阳光照射时,电子接受光能,向N型区移动,使N型区带负电,同时空穴向P型区移动,使P型区带正电.这样,在P－N结两端便产生了电动势,也就是通常所说的电压.这种现象就是上面所说的“光生伏打效应”.如果这时分别在P型层和N型层焊上金属导线,接通负载,则外电路便有电流通过,如此形成的一个个电池元件,把它们串联、并联起来,就能产生一定的电压和电流,输出功率.制造太阳电池的半导体材料已知的有十几种,因此太阳电池的种类也很多.目前,技术最成熟,并具有商业价值的太阳电池要算硅太阳电池.太阳能电池就是利用光伏效应将太阳能直接转换为电能的一种装置.常规太阳电池简单装置如左图所示.当N型和P型两种不同型号的半导体材料接触后,由于扩散和漂移作用,在界面处形成由P型指向N型的内建电场.当光照在太阳电池的表面后,能量大于禁带宽度的光子便激发出电子和空穴对,这些非平衡的少数载流子在内电场的作用下分离开,在电池的上下两极累积,这样电池便可以给外界负载提供电流.

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