解释金属与半导体接触的高表面态密度钉扎现象？

费米能级钉扎效应是半导体物理中的一个重要概念。本来半导体中的Fermi能级是容易发生位置变化的。例如，掺入施主杂质即可使Fermi能级移向导带底，半导体变成为n型半导体；掺入受主杂质即可使Fermi能级移向价带顶，半导体变成为p型半导体。但是，若Fermi能级不能因为掺杂等而发生位置变化的话，那么就称这种情况为费米能级钉扎效应。在这种效应起作用的时候，往半导体中即使掺入很多的施主或者受主，但不能激活（即不能提供载流子），故也不能改变半导体的型号，也因此难于通过杂质补偿来制作出pn结。产生费米能级钉扎效应的原因，与材料的本性有关。宽禁带半导体（GaN、SiC等）就是一个典型的例子，这种半导体一般只能制备成n型或p型的半导体，掺杂不能改变其型号（即Fermi能级不能移动），故称为单极性半导体。一般，离子性较强的半导体（如Ⅱ-Ⅵ族半导体，CdS、ZnO、ZnSe、CdSe）就往往是单极性半导体。这主要是由于其中存在大量带电缺陷，使得费米能级被钉扎住所造成的。正因为如此，采用GaN来制作发兰光的二极管时，先前就遇到了很大的困难，后来通过特殊的退火措施才激活了掺入的施主或受主杂质，获得了pn结——制作出了发兰色光的二极管。非晶态半导体也往往存在费米能级钉扎效应。制作出的非晶态半导体多是高阻材料,Fermi能级不能因掺杂而移动，这也是由于其中有大量缺陷的关系。此外，半导体表面态密度较大时也往往造成费米能级钉扎效应。这在M-S系统和MOS系统中起着重要的作用。

联合态密度和态密度的区别概念不同。

1、联合态密度是介观物理及半导体物理中新出来的一个概念，是半局域电子的态密度，由于半局域电子的态密度要受周围巡游电子的影响，固体物理中所说的能态密度，指的是巡游电子的能态密度。

2、态密度，态密度表示单位能量范围内所允许的电子数，也就是说电子在某一能量范围的分布情况。

态密度只是一个相对大的概念，态密度包括能态密度和电子态密度。态密度就是能量E-E+△E间隔内的态，简单地说就是E附近单位能量间隔内的态数目N（E），知道E带入N(E)函数就求出E附近的态数目。相应的能态密度就是用能级E（k）来求，相信你也会求。一个能态就是一个能级，每个能级包含两个量子态，每个量子态容纳一个电子，所以一个能态有两个电子态，能态密度的2倍是电子态密度。 我是从《半导体物理》理解的，以上只是个人见解。

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