最後更新:2026年10月8日基礎概念半導體物理・晶體基礎中國大陸:功函数

功函數是什麼

Work Function

功函數是將物質中的電子取出至真空所需的最小能量,定義為從費米能階到真空能階的能量差,單位為 eV,是表徵金屬與半導體電子性質的基本量。

定義與原理

功函數是指將物質中的電子取出至真空所需的最小能量,定義為從費米能階到真空能階的能量差。單位為 eV,是表徵金屬與半導體電子性質的基本量。

金屬與半導體接觸時,兩者功函數的大小關係決定了會形成具整流性的蕭特基接面,還是電阻小的歐姆接面。在 MOS 電晶體中,閘極電極的功函數直接左右臨界電壓,因此先進節點會使用調整功函數的金屬閘極(功函數金屬,work function metal)。

就半導體而言,摻雜會使費米能階移動,因此實效功函數也會隨之改變。功函數的控制是降低接觸電阻、最佳化臨界電壓、設計 High-k/金屬閘極堆疊等直接關係到元件性能的重要技術課題。

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