フェルミ準位のダイナミクス

真空度は、電子が材料の表面から逃げるためのエネルギーしきい値を表します。通常、半導体の伝導帯より上に位置し、電子エネルギーの基準として機能します。

半導体では、電子親和力は伝導帯の最小値と真空度との間のエネルギーギャップです。

仕事関数は、電子をフェルミ準位から真空準位に解放するために必要な最小エネルギーであり、材料に依存します。

金属は、

密集したフェルミ準位状態により、約2〜5eVの高い仕事関数を示します。

半導体は、

ドーピングや温度の影響を受けてフェルミ準位が変化すると、さまざまな仕事関数を示します。

接触している金属と半導体は平衡状態を達成し、接合部全体に連続的な真空レベルを作り出します。

同時に、フェルミ準位が整列するまで電荷移動が続き、半導体内でエネルギーバンドが曲がり、ショットキーバリアが形成されます。

接合部のバリア高さは、金属の仕事関数と半導体の電子親和力によって決まります。