简述半导体中能级和能带的意义？

能层（英语：Energy level）理论是一种解释原子核外电子运动轨道的一种理论。它认为电子只能在特定的、分立的轨道上运动，各个轨道上的电子具有分立的能量，这些能量值即为能级。电子可以在不同的轨道间发生跃迁，电子吸收能量可以从低能级跃迁到高能级或者从高能级跃迁到低能级从而辐射出光子。氢原子的能级可以由它的光谱显示出来。能带理论（Energy band theory ）是讨论晶体（包括金属、绝缘体和半导体的晶体）中电子的状态及其运动的一种重要的近似理论。它把晶体中每个电子的运动看成是独立的在一个等效势场中的运动，即是单电子近似的理论；对于晶体中的价电子而言，等效势场包括原子实的势场、其他价电子的平均势场和考虑电子波函数反对称而带来的交换作用，是一种晶体周期性的势场。

——半导体表面态主要有两种：

（1）固有(本征)表面态：晶格中断→表面产生悬挂键→具有束缚电子的作用～表面态.

（2）非本征表面态：杂质或者缺陷产生的价键→表面态.

——因为表面态是电子的一种束缚状态,所以,在能带图上,表面态上电子所对应的能量——能级,就称为表面能级.

——表面态也可以是空穴的束缚状态.

——表面态对于半导体性能的影响,主要表现为起复合中心作用,降低少数载流子寿命.

半导体费米更加活跃。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用，如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体的费米能级比金属高，是因为半导体的费米更加活跃。通常导体材料中电子的费米波长为35nm，金属材料其尺寸小于2nm。费米波长，即费米面附近的德布罗意波长，说的通俗一点，费米面就是固体中运动状态满足一定条件的电子的集合。

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