仕事関数（Work function）

物質表面において、表面から1個の電子を無限遠まで取り出すのに必要な最小エネルギーのこと。この時、表面上の空間は真空であるとする。

仕事関数は真空準位とフェルミ準位とのエネルギー差となる。表面から電子を取り出す場合、それは熱（→熱電子）であったり、光の吸収や原子、イオンなどの衝突などによって電子が励起されて飛び出してくる。飛び出す電子はいろいろなエネルギー準位から出てくるが、仕事関数は定義によりその中で最小のものとなる。従って真空準位とフェルミ準位(T = 0 K)との差が仕事関数となる。表面の電子状態がバンドギャップを持つ場合は、バンドギャップ中にあるフェルミ準位と真空準位とのエネルギー差が仕事関数となる。

金属元素表面での仕事関数の値は、大体2〜6 eV程度（eV：電子ボルト）である。金属単体として最も仕事関数が小さいのはセシウムで、1.93 eVである。
仕事関数の値は、表面における原子の種類、面の方位や、構造、或いは他の原子が吸着していることなどに強く依存する。これは別の言い方をすれば、仕事関数は表面の電子状態に強く依存している量である。 実験的には、ケルビン法（振動容量法）、熱電子放出や光電子放出実験などで測定される。

物質	仕事関数[eV]	メモ
Cs	1.93
Hf	3.9
Nb		4.01
Al	4.13
Ti	4.14	3.96
Ta	4.19	4.12
Ag	4.31
Mo	4.45	4.15
W	4.52	4.54
Co	4.45
Cr	4.5
C	4.5
Ru	4.68
Au	4.70	4.77
Pd	4.9
Re		5.1
Ni	5.2	4.16
Ir	5.35	5.48
Pt	5.65	5.32

物質	仕事関数[eV]	メモ
GaAs	3.7
TaN	4.05
WNx	4.6
WN	5.0
TiN	4.7
TiSi2	4.5
NiSi	4.9
Mo2N	5.33
TaN	5.43

　⇒　金属の物理的性質