バンド曲がりについて

質問

よく理解していないのですが、金属と半導体が
接触するとバンド曲がりが生じます?が、
金属と絶縁体が接触した場合はバンド曲がりって生じるのでしょうか？
もし生じるとするのならば、バンド曲がりを定量化した式とかって
あるのでしょうか？

この分野はド素人なので詳しく教えてください。
よろしくお願いします。

回答No.3

physicist_naka · ベストアンサー

結局のところ、バンド曲がりが生じるのは、その部分でポテンシャル
エネルギーが変化しているからと言っていいと思います。
金属と半導体が接触している場合、界面には有限の厚さの部分に正負の
電荷が現れますが、これによる電場によってポテンシャルエネルギーが
変化し、バンド曲がりが生じます。

> 外から電子線を当てて、それによって発生した金属からの２次電子や
> 反射電子が薄い絶縁膜を通り抜けて出て行く場合のことです。

この場合、電子が単に絶縁膜を通り抜けるだけでしたら、ポテンシャル
エネルギーは変化しませんので、バンド曲がりは生じないと思います。
もし電子が絶縁膜にトラップされるようなことがあれば、それによって
電場、すなわちポテンシャルエネルギーは変化し、バンド曲がりが生じる
と思います。

お礼

絶縁膜に電子がトラップされることが考えられますね。
私自身あれからいろいろ調べてみたのですが、この可能性が高いようです。
いろいろご丁寧に教えていただいてありがとうございました。

回答No.2

physicist_naka

> 金属表面に薄い絶縁膜があった場合、そこから電子が飛び出すことが
> できると思うのですが、その時薄い絶縁膜 のバンドはどうなっている
> のかを知りたくて。

電子が飛び出すというのは、例えば外から電子線を当てて、それによって発生した金属からの２次電子や反射電子が薄い絶縁膜を通り抜けて出て行く場合でしょうか？それとも外から何も励起しなくても、金属と絶縁体を接触させるだけで、例えば金属中の電子が絶縁体に移動するということでしょうか？

お礼

私の説明不足でした。
外から電子線を当てて、それによって発生した金属からの２次電子や
反射電子が薄い絶縁膜を通り抜けて出て行く場合のことです。

素人の私に丁寧に教えて下さい。よろしくお願いします。

回答No.1

physicist_naka

単純に考えると、金属と絶縁体の間に電子の行き来がありませんから、界面電位は発生せず、バンド曲がりは生じないと思います。
ちょっと検索してみると以下のページに関連するものがありました。金属と絶縁体ではなくて、半導体のｐｎ接合の場合です。
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=243994

お礼

金属表面に薄い絶縁膜があった場合、そこから電子が飛び出すことができると思うのですが、その時薄い絶縁膜のバンドはどうなっているのかを知りたくて。