表面电子态的计算方法,2020/1/3,表面态是局域于固体自由表面或固体间接口附近的电子能态。由于固体表面原子结构不同于体内原子结构,使得表面能级既不同于固体体能带,也不同于孤立原子能级。半导体表面通常位于基本禁带中或禁带边缘附近,电子波函数在表面向内、向外都是衰减的。对于具有表面的半无限晶体,暂且假定体内的晶体势并无改变,仅在界面处突然中断(如图1所示),此时求解电子态能级步骤如下:在晶体占有的半无限空间,寻找满足晶体势V(x)的薛定谔方程的解,在真空的半无限空间,寻找常数势V0的薛定谔方程的解边界条件为交界处和的值和微商值相等。由此定出能量和波函数。由于是在半无限空间,若将k分解成平行和垂直于表面的两部分,即k=k/+kz,kz可以是复数波矢,相当于晶体体内衰减解。,2020/1/3,(),(),(a),(b),V0,z,图1近似地认为晶体中周期势一直延伸到表面(a)无限晶体中周期势场V(x);(b)半无限晶体,2020/1/3,Tamm在1932年就根据上述想法指出,由于表面的存在,故可能引入附加的表面态,它局域在表面附近而向体内衰减,表面态能量可以在无限