表面能级

表面能级

surface energy level

晶体内部原有的三维周期性在表面处中断而形成的电子能级。又称表面态。由于表面层中的电子所处的表面势场与三维晶体内部不同，电子态就表现出特殊的性质。理论上， 常把传统的能带计算法（见能带理论）应用于表面薄层，以计算电子能量和波函数。描述表面电子态的波函数只存在于表面几个原子层的区域内，进一步深入内部时，波函数迅速衰减。从化学键模型看，表面能级起源于表面原子朝外方向具有不饱和的价键，称为悬挂键。这些悬挂键可提供电子或吸收电子，相当于半导体中的施主杂质和受主杂质（见半导体），从而形成与施主能级或受主能级相当的表面能级。表面能级可位于体能带的禁带区内，也可位于允许带内，后者称为共振态。清洁表面的表面能级称为本征表面态。当表面 结构改变、表面吸附外来原子、或表面层存在各种缺陷时，表面能级的密度和分布均会发生明显变化。研究表面能级的起源、密度和分布，以及与表面结构的关系是表面物理学的基本内容之一。研究表面能级的主要实验手段有光电子能谱、离子中和谱等（见表面分析技术）。