所謂接觸電效應，是指兩種不同材料接觸時引起的與它們未接觸獨立存在時不同的電效應。它是相當廣泛的一類效應，包括金屬-金屬、金屬-半導體、金屬-電解液、P型-N型半導體、金屬-氧化物-半導體（MOS）接觸等眾多的效應。它們中有的與感測器技術密切相關，有的是相當尖端的技術。其本質是載流子在不同的物體接觸狀態下表現出的各種效應。
基本介紹
- 中文名：接觸電效應
- 外文名：Contact effect
- 形成條件：存在導電載流子
- 效應：相當廣泛
- 聯繫：與感測器技術密切相關
- 本質：載流子在不同的物體的各種效應
形成條件,原理解釋,接觸電效應作用,
形成條件
在物體中形成電流的必要條件是要存在導電載流子。金屬的導電載流子是自由電子，電解質溶液的導電載流子是正、負離子，半導體材料的導電載流子是電子與空穴，氣體中的導電載流子是帶電離子。接觸時，不同物體間載流子的運動、相互作用會發生變化，形成各種效應。例如：“金屬-金屬”接觸的一個重要效應就是熱電偶效應，可以用來測量溫度；MOS接觸效應可被用作電荷耦合器件（CCD），利用大規模集成技術將感光器件和控制邏輯電路同經離子注入、高摻雜或交疊柵等改善CCD性能的微細加工過的CCD集成在一起，構成攝像的固體器件，廣泛地用作圖像的固態感測器等。
原理解釋
兩塊金屬中逸出功大的一個具有較低的電位。此電位差即接觸電位差。用光電效應法與熱電發射法分別測出的一些金屬的逸出功的值。利用此表即可求出其中任二種金屬間的接觸電位差以及哪一金屬具有較低電勢。
值得注意的是，金屬A、B所帶的電荷都分布在其表面上，金屬內的電子密度不變，在兩金屬接觸面上正負電荷形成一偶電層。兩塊金屬的接觸電位差實質上就是這偶電層產生的。
接觸電效應作用
接觸電效應在一些物理過程中起著重要作用。例如半導體與金屬接觸時所產生的接觸電位差（或稱肖脫基電位差）將在半導體表面附近形成一個阻擋層。E0為位於材料外表面電子的位能；Eσ為導帶底部的能級；EV為價帶頂部的能級；分別為半導體和金屬的費密能級，兩種材料的逸出功之差是eV。接觸時電子將從半導體流向金屬，導致半導體中電子能級下降(相對金屬)，但由於N型半導體中自由電子的密度比金屬小得多，半導體所能荷帶的正電荷密度很有限，從而能級的下降將是逐漸的，正電荷分布在半導體表面的一個有限厚度(10-7～10-8米)的層內。這一層由於自由電子密度降到很小（耗盡層）而具有很高電阻。它對電流成為一個阻擋層。當外電壓加在這種半導體－金屬結上時，阻擋層的厚度發生變化，若N型半導體是在負電位，則阻擋層厚度將減小，反之阻擋層厚度將增加。這樣，電流的大小就同電壓的方向有關，從而顯示出整流作用。類似地，當N型半導體與P型半導體接觸時，接觸電效應亦將在接觸面兩側附近形成一個勢壘區，這就是通常所謂的半導體的PN結。
