Энергетическая щель в туннельной спектроскопии: влияние сдвига уровня химического потенциала

Изучено влияние положения уровня химического потенциала на спектры туннельной проводимости. Показано, что при исследовании объектов, имеющих спектры с энергетической щелью, в зависимости от положения уровня химического потенциала, в области щели возникают существенные искажения производной $dI/dV$ вольтамперной характеристики туннельного промежутка. Эти искажения могут приводить к ошибочным выводам при использовании стандартных подходов к сканирующей туннельной спектроскопии. В частности, при попадании уровня химического потенциала в валентную зону или зону проводимости в области энергетической щели возникают ненулевые или даже отрицательные значения $dI/dV$, что обычно связывают с локальной плотностью состояний. Поправка к $dI/dV$, cвязанная со сдвигом уровня химического потенциала, практически линейно зависит от расстояния $z$ между туннельным зондом и поверхностью и исчезает при $z\to 0$.