最終更新 2026-10-07

仕事関数とは

Work Function
目次6項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. 関連する製品
  4. 関連用語
  5. 比較・違いを学ぶ
  6. 出典・参考資料

定義・解説

仕事関数(しごとかんすう)とは、物質中の電子を真空中へ取り出すのに必要な最小のエネルギーのことで、フェルミ準位から真空準位までのエネルギー差として定義されます。単位はeVで、金属や半導体の電子的性質を特徴づける基本量です。

金属と半導体を接触させたとき、両者の仕事関数の大小関係によって、整流性のあるショットキー接合になるか、抵抗の小さいオーミック接合になるかが決まります。MOSトランジスタでは、ゲート電極の仕事関数がしきい値電圧を直接左右するため、先端ノードでは仕事関数を調整したメタルゲート(ワークファンクションメタル)が使われます。

半導体の場合、実効的な仕事関数はドーピングによってフェルミ準位が動くため変化します。仕事関数の制御は、コンタクト抵抗の低減、しきい値電圧の最適化、High-k/メタルゲート積層の設計など、デバイス性能に直結する重要な技術課題です。

図解

仕事関数が効く場面(金属半導体接触・MOSトランジスタ・フラットバンド電圧)
単位はeV。金属や半導体の電子的な性質を表す基本の量。

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エネルギーバンド図の読み方(図解)→フェルミ準位とは(用語解説)→電子親和力とは(用語解説)→

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出典・参考資料

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