第三章-异质结能带图

3.1突变反型异质结能带图3.1.1pN异质结能带图,根据两种半导体材料的电子亲和能、禁带宽度和功函数的不同，基于Anderson模型的pN异质结能带图通常分为4种情况：,（1）第一种情况,第一种情况能带图的伏安特性关系式为：,其中，,（2）第二种情况,其中，,（3）第三种情况,若,则,（4）第四种情况,与第三种情况qVD1EC时,伏安特性关系式相同,与第三种情况qVD1EC时,伏安特性关系式相同,文献报道中的pN异质结能带图大多数都属于第三种情况，例如：pN-Ge/Si,pN-Ge/GaAs,pN-Ge/ZnSe,pN-Si/GaAs,pN-Si/ZnS,pN-GaAs/GaP,pN-PbS/Ge,pN-PbS/Cds第二种情况主要有：pN-Si/CdSe,pN-Si/CdS,pN-GaAs/ZnSe,pN-ZnTe/ZnSe,pN-ZnTe/Cd第三种情况主要有：pN-PbS/GaAs第四种情况主要有：pN-GaSbAs/InGaAs,3.1.2nP异质结能带图,基于Anderson模型的nP能带图也分为4种情况：,（1）第一种情况,第一种情况能带图的伏安特性关系式为：,第二种情况能带图的伏安特性关系式为：,（2）第二种情况,（3）第三种情况,qVD1,Eg1,EV,qVD2,Eg2,第三种情况能带图的伏安特性关系式为：,当正向偏压使能带图中的负尖峰势垒（对空穴而言）即q(VD1-V1)EV时，相应的伏安特性关系式为：,（3）第三种情况,此种情况伏安特性关系式为：,当反向偏压使能带图中的负尖峰势垒（对空穴而言）即q(VD1+V1)Ec时的伏安特性关系式相同,（4）第四种情况,此种情况与第三种情况能带图qVD1Ec时的伏安特性关系式相同,文献报道中的nP异质结能带图大多数都属于第三种情况，例如：nP-Ge/GaAs,nP-Si/GaP,nP-InSb/Si,nP-InAs/ZnTe,nP-GaAs/GaP第二种情况主要有：nP-CdSe/ZnTe,nP-CdSe/Se第一种情况和第四种情况很少在文献中出现,3.2突变同型异质结能带图,根据两种半导体材料的电子亲和能、禁带宽度和功函数的不同，基于Anderson模型的nN异质结能带图通常分为4种情况：,（1）第一种情况,伏安特性关系式为：,（2）第二种情况,伏安特性关系式为：,正向偏压的方向由材料2指向材料1,（3）第三种情况,qVD1,Eg1,EC,Eg2,qVD2,伏安特性关系式为：,当q（VD2-V2）EC时，相应的伏安特性关系式为：,伏安特性关系式为：,正向偏压的方向由材料2指向材料1,（4）第四种情况,qVD1,Eg1,EC,Eg2,qVD2,第四种情况能带图的伏安特性关系式与第一种情况qVD1EC能带图的伏安特性关系式相同,文献报道中的nN异质结能带图属于第一种情况的有：nN-Ge/Si,nN-Ge/GaAs,nN-Si/GaAs,nN-Si/ZnS属于第三种情况的主要有：nN-Si/CdSe,nN-GaAs/ZnSe，nN-CdTe/CdS,3.2.2pP异质结能带图,由于大多数半导体材料的空穴迁移率都很低，pP异质结的研究开展的很少，但作为一个类别有必要讨论pP异质结能带图，以保证体系的完整性。基于Anderson模型的pP能带图也分为4种情况：,（1）第一种情况,伏安特性关系式为：,（2）第二种情况,伏安特性关系式为：,正向偏压的方向由材料1指向材料2,（3）第三种情况,伏安特性关系式为：,正向偏压的方向由材料1指向材料2,当q（VD2-V2）EV时，相应的伏安特性关系式为：,伏安特性关系式为：,正向偏压的方向由材料1指向材料2,（3）第三种情况,其伏安特性和第一种情况能