Techniklexikon

Oberflächenzustände

Elektronik, Halbleiterphysik, durch die Oberfläche, welche die regelmässige periodische Anordnung im Kristall fundamental stört, bedingte zusätzliche elektronische Zustände in der Bandstruktur. Die Wellenfunktion eines Oberflächenzustandes ist darstellbar im Aussenraum als abfallende e-Funktion (Exponentialfunktion), im Innenraum als eine Bloch-Welle multipliziert mit nach innen abfallender e-Funktion (Bloch-Zustände). Hierdurch ergibt sich die grösste Aufenthaltswahrscheinlichkeit nahe der Oberfläche. Die erlaubten Energien können in den verbotenen Zonen liegen; die genauen Verhältnisse sind oft kompliziert. Entartet ein Oberflächenzustand mit einem Volumenzustand, spricht man von einer Oberflächenresonanz. Da sich an der Oberfläche häufig Defekte und Fremdatome befinden, entstehen meistens neben den reinen Oberflächenzuständen zusätzliche lokalisierte Zustände. Diese sind technologisch für die Halbleitertechnik von Relevanz.