半导体电极电位的空间电荷层、赫姆霍兹双电层、分散层

半导体电极与溶液接触后，由于电子在两相的化学位不同，在界面上会发生电子的转移，因而形成双电层。与金属电极比较，半导体的载流子浓度低，与稀溶液差不多。因此半导体电极这一侧的电荷分布也是类似于稀溶液一侧中的离子分布，都是分散的。半导体在界面这一逐渐变化的电荷层称为空间电荷层。半导体／溶液界面的电位分布大致可分为三个部分：半导体一边的空间电荷层，溶液一边的赫姆霍兹双电层和液相中的分散层，电位分布都呈指数变化。值得注意的是，电位的变化主要发生在空间电荷层，而且空间电荷层中载流子浓度的变化也比金属电极复杂些。以n型半导体为例，当电极在正电场影响下有利于电子在表面的积累时，形成多子的积累层；电位的变化也可将表面层的电子赶走，当导带电子浓度很小造成多子几乎耗尽的情况，称为耗尽层。这时空间电荷层内主要由施主正电荷(少子)组成，因此少子密度会比体内高。如果电位进一步提高，造成表面层的少子密度超过多子密度，形成所谓反型层。