异质结异质结是指两种或多种化学组成、晶体结构或结构不同的半导体材料通过外延生长、沉积等方式紧密接触，形成的具有明确界面的结构。

/DOI: 10.1002/smtd.202300450

二、异质结的机理

能带排列模式构建电荷定向转移Type I窄带材料的（CBM）、价带顶（VBM）完全嵌套在宽带材料能带中Type II两种材料能带部分交叠，实现载流子空间分离，是p-n、S型、Z型异质结的核心结构基础。

：，载流子通过隧道效应跨越界面，常常应用于高速电子器件。

p-n型异质结：接触后费米能级平衡形成内建电场，驱动电子从n型到p型、空穴从p型往n型迁移。DOI: s41928-021-00640-7

两侧均为p型半导体，但功函数、不同。一般应用在气体传感器、等场景，能带排列可为Type I或II。

n-n型异质结：电子从低电子亲和能材料向高电子亲和能材料迁移，形成电子富集层。DOI: 10.1016/j.jallcom.2021.158784

其本质是优化的Type II能带排列，两个材料间的电荷转移呈现出“阶梯状”。，既实现了空间分离，又保留了各自的强氧化还原能力，这一构型是光催化应用的核心类型。

Z型异质结：光生电子和空穴在不同材料上分别积累DOI: 10.1002/adfm.202004293

三、表征方法

实验表征

结构表征透射电子显微镜DOI: 10.1016/j.chempr.2020.06.010

电流–电压（I-V）测试分析导电性、整流特性；霍尔效应测试测定载流子类型、浓度及迁移率；电容–电压（C-V）测试表征空间电荷区宽度和内建电场强度；电化学阻抗谱（EIS）可表征材料的电阻，侧面说明载流子的传输能力；光电流响应可测试材料的瞬时载流子产生数量，说明材料的载流子产生与分离能力。

光学表征：DOI: 10.1021/acs.langmuir.4c04175

理论计算

禁带宽度（Eg）、导带底、价带顶位置电荷密度差分Bader电荷转移DOI：10.1039/d4na00670d

四、异质结的应用

Type II 异质结能够促进光生电子–空穴分离，从而提升水分解制氢、污染物降解效率。

DOI: 10.1016/j.chemosphere.2023.138496

异质结界面的内建电场能够有效驱动光生电子–空穴的分离，减少非辐射复合损耗。同时，不同材料一般具有不同的光吸收波段，异质结的构建能够让材料整体能够更加高效地吸收太阳能。

电子器件：DOI: 10.1002/aelm.201800745

基于异质结设计的传感器不仅能通过界面电荷转移强化气体分子与材料表面的相互作用，显著提升吸附灵敏度，还能借助金属纳米颗粒的表面等离子体共振效应优化电子传输效率，增强对NO、HS等有毒有害气体的选择性识别。并且，其快速的电荷分离与转移特性还能缩短器件响应和恢复时间。

简而言之，异质结是两种不同的半导体相接触所形成的界面区域。按能带结构可分为Itype以及IIIp-pp-nn-nS型Z型