能带向上弯曲
一、基本含义
半导体的导带底和价带顶能量随空间位置向能量升高的方向倾斜，即越靠近表面或界面，能带位置越高。在能带图上表现为能带曲线向上翘起。这种弯曲本质上是静电势变化引起的：电子势能升高，能带就向上弯曲。
二、成因
1️、N型半导体表面耗尽：表面电子被移走或界面态捕获电子后，表面区域带负电。
2️、金属与N型半导体接触：金属功函数大于N型半导体时，电子从半导体流向金属，界面附近形成由负电荷主导的电场。
3️、外加负偏压：在MOS或肖特基结上施加负压，改变空间电荷区极性，使能带向上弯曲。
4️、界面态捕获电子：表面缺陷态捕获电子后带负电，产生指向体内的电场。
能带向下弯曲
一、基本含义
半导体的导带底和价带顶能量随空间位置向能量降低的方向倾斜，即越靠近表面或界面，能带位置越低。在能带图上表现为能带曲线向下弯折。本质上，这是静电势变化引起的：电子势能降低，能带就向下弯曲。
二、成因
1️、P型半导体表面耗尽：表面空穴被移走或界面态释放空穴后，表面区域带正电。
2️、金属与P型半导体接触：金属功函数小于P型半导体时，电子从金属流向半导体，界面附近形成由正电荷主导的电场。
3️、外加正偏压：在MOS或肖特基结上施加正压，改变空间电荷区极性，使能带向下弯曲。
4️、界面态释放电子或捕获空穴：表面缺陷态带正电，产生指向表面的电场。
一句话快速区分
• 能带向上弯：负电荷主导，电子势能↑，电子难去表面，空穴容易聚集表面
• 能带向下弯：正电荷主导，电子势能↓，电子聚集表面，空穴被阻挡
常见应用场景小结
1、向上弯曲：金属与N型半导体接触、N型半导体表面耗尽、MOS结构、PN结N型一侧、异质结界面
2、向下弯曲：金属与P型半导体接触、P型半导体表面耗尽、MOS结构、PN结P型一侧、异质结界面
能带弯曲的根源就是界面电荷产生内建电场，电场改变电子势能，才会出现能带的倾斜弯折。
