能带和能带隙的原理

可以证明每条能带中能级的条数是固体中原子（对晶体而言是晶胞）个数的2倍。诸原子中的电子可以以不同的方式占据各能级。按照被电子不同的占有情况，能带可分为价带、满带、空带、导带。完全被电子占据的能带称为满带，完全未被占据的称为空带，部分被占据的称为导带，价电子占据的称为价带。价带可以是满带，也可以是导带。

能带被电子占据的方式决定了介质的导电性能。若一介质有导带存在，那么在不大的外加电场（不至于使原子结构被破坏）的作用下，导带内的电子会在该带内发生跃迁。这种跃迁所需的能量甚小。由于该带内诸能级对应的动量不同，跃迁的结果使得电子系的总动量发生连续改变，因而形成宏观定向移动。这种介质就是导体。绝缘体是无导带的介质。由于绝缘体中只存在满带和空带，因而电子的跃迁只能在不同能带之间进行，这种跃迁需要的能量较大，一般不容易发生，这就是绝缘体通常不导电的原因。若外加电场足够强，则可发生这种不同能带之间的跃迁，而这时，绝缘介质的内部结构已被破坏（被击穿）。

能带理论的最大成就是它能够解释半导体现象。原来在半导体中，能带也是满带，但是一个满带和空带之间的能隙很小，或者有交叠。这样它就容易在外界作用（如光照、升温等）下发生跃迁而形成两个导带，从而发生导电现象。但它的导电性能比导体要差得多。

能带结构理论是在自由电子模型的基础上发展起来的。在这方面作出巨大贡献的主要人物是布洛赫，他在1928年提出了能带结构理论，实现了固体物理的一大进步，为半导体物理的发展打下了理论基础。然而这个理论也有它的局限性。对电子之间的相互作用问题，原子内层电子被强束缚的情形，这个理论就无能为力了。 1.Zinc oxide is a II-IV wide band-gap (3.37eV) compound semiconductor with wurtzite crystal structure.

氧化锌(ZnO)是一种具有六方结构的的宽禁带Ⅱ-Ⅳ族半导体材料，室温下能带带隙Eg为3.37eV。

2.Optical transmission measurements show that the nc-Si p-layer has a wide bandgap of 1.96 eV, due to the quantum confinement effects (QCE).

光学透视测量表明,由于量子尺寸效应,纳米硅P层具有宽的能带隙(1.96eV)。

3.With 3,4-dinitrothiophene units as electron-acceptors, thiophene and phenylene units as electron-donors, a low band gap polymer, PDTNTBQ, were synthesized. Due to its poly(heteroarylene methins) backbone, it also has alternating aromatic and quinoid thiophene segments in the main chain. PDTNTBQ has optical and electrochemical band gap of 1.46eV and 1.77eV, respectively.

以3,4—二硝基噻吩作为电子受体,噻吩、苯单元作为电子给体,制得了主链中同时含有醌式结构和电子给体一受体交替单元的低能带隙聚合物PDTNTBQ,其光学能带隙为1.46eV、电化学能带隙为1.77eV。

4.Spectroscopic ellipsometry indicates that the quantum effect of ZnO quantum dot leads to the fact that the absorption energy of exciton(3.76 eV) is bigger than the band gap of bulk ZnO.

SE表征发现ZnO量子点的量子效应导致了ZnO量子点的激子吸收能(3.76eV)比ZnO体晶的能带隙(3.37eV)大。

5.The direct-and indirect-band gaps are equal to 3.53 and 3.80 eV,respectively. The complex dielectric function and optical constants,such as optical conductivity spectra,absorption coefficient,refractive index,extinction coefficient,energy-loss spectrum and reflectivity,are calculated. Distinct interband transitions are observed around 8.45 and 12.27 eV corresponding O 2p→Zr 4d T2g and O 2p→Zr 4d Eg transitions.

SrZrO3的直接带隙及间接带隙的大小分别为3.53,3.80 eV,同时基于电子能带结构对SrZrO3的光导率、介电函数、反射谱、吸收谱、能量损失谱、折射系数和湮灭系数等光学性质进行分析,表明光导率在8.45,12.27 eV处存在O 2p→Zr 4d T2g及O2→44的带间跃迁。

6.Optical absorption spectra are measured for pure BTO and Al-doped BTO by using UV-300. At room temperature,pure BTO absorption spectrum shows a broad absorption band when photon energy is between 2.2～3.2eV,which implies an indirect band-to-band energy gap about 2.2eV below the conduction band.

用自动分光光度计测量自己生长的光折变晶体钛酸铋（BTO）光吸收谱．结果表明，室温下纯BTO晶体的吸收谱在2．2～3．2eV之间存在一个宽吸收峰，说明在晶体的带隙内存在一个间接跃迁能级，离导带顶大约2．2eV；

7.For the binary CrS, our computational results indicate that the spin-up(majority spin) electrons of zincblende CrS are metallic while there is an obvious energy gap around the Fermi level.

对于二元化合物CrS , 我们的计算发现zincblende 相的CrS 的自旋向上(majority-spin)的电子的能带是金属性的,而自旋向下(minority-spin)电子的能带在费米(Fermi)面附近有一个明显的能隙(Energy gap)。

8.The average Fermi energy limit for 6k points is-12.45eV. The band gap at the edge of the first Brillouin Zone is 2.31eV. It shows that cellulose trinitrate has an electric conductivity similar to a semiconductor.

六个k点下的平均Fermi能界为-12.45eV。 在第一Brillouia区边缘的带隙为2.31eV,表明纤维素三硝酸酯具有与半导体类似的导电性。

9.The absorption coefficient,band gap and activation energy of these crystallized a-Si_xC_(1-x):H films decrease whilethe dark conductivity increases.

晶化后的a-Si_xC_(1-x):H膜光吸收系数、光学带隙和电导激活能下降,室温电导率增加.

10.The Tight-Binding method is employed to calculate the energy bands of cubic BN. In this calculation, four Slater orbitals per atom was taken as basis along with an empirical pseudopotential Hamiltonian were used. Numerical results show that the principal energy gaps and valence-band width are in agreement with Tsay et al.

本文用紧束缚方法计算了立方BN的能带结构,计算中采用了每原子四个Slater轨道为基函数和经验赝势哈密顿,计算结果表明,主要能隙和价带宽与Tsay等的结果比较,符合较好

朋友们，你们买到原价的小米 11 了吗？

当初小米 11 刚发布的时候，老狐看发布会激动的哟，本想着买一台回来用用。

在发售初期，想着不跟黄牛抢，等过段时间供货稳定后再买来把玩把玩。

可怎知...小米商城 缺货 ；

京东也 缺货 。

你别说非官方店可以买到，那些都得加钱买的。

咱们买手机自己用，为什么要便宜了那帮黄牛，当个 等等党 不香吗？

不仅小米没货，就连红米的 Redmi K30 至尊纪念版、Redmi K30S 至尊纪念版等都 严重缺货 。

Redmi 品牌总经理卢伟冰也 不敢承诺 今年手机不会缺货，这就不禁让人怀疑新发布的 K40 能不能正常买到。

原本小米的“饥饿营销”模式一直受人诟病，随着小米这么多年过去了，饥饿营销这个词也渐渐淡出许多人的视线，但不知为何，在这两年里面，这个词仿佛又冒了出来，买不到手机就是饥饿营销。

在这老狐先给小米证个清白，这次的小米缺货，真 不赖饥饿营销 。

据第一 财经 报道，作为半导体芯片用量最大的市场，手机芯片正在处于 “全面缺货” 状态。

另外还有消息称，高通全系列物料交货期已经排期排到了 30 周以后，CRS 蓝牙芯片更是排到了 33 周以后。

如果再算上其他用高通芯片的厂商...那需求量就无法估算了。

这也印证了卢伟冰说的那句“ 今年芯片缺货，不是缺，而是极缺。 ”

造成这种很大程度上是因为 疫情跟美国禁令 有关。

现在各行各业都离不开芯片的支持，一旦芯片的供应量减少，或者因为某些不可抗拒力的原因导致缺货的话，那么无论是哪个行业都会迎来一次巨大的影响。

而这次全行业性的芯片缺货，似乎在 2020 年的 9 月份就已经开始有些苗头了。

从那会开始，如果供应链想要正常给客户供货，就得得到 美国的许可 ，如果没拿到呢？

那不好意思，你不能继续生产跟出货。

再加上疫情的原因，居家办公、学习带动了对平板电脑、智能手机等电子产品的需求。同时，医疗器械等技术的发展，如手术机器人等智能化的医疗产品，也催生了行业对芯片的需求。

原本在初见缺货端倪的 2020 年末，许多人都寄望与在 2021 年疫情过去后，芯片产能可以有所回升。

但事与愿违，2021 年先是日本遭遇 7.3 级大地震，东芝、富士通等半导体工厂受创再是美国得州罕见暴风雪导致大面积停电， 数个半导体制造厂纷纷暂停生产 。

在这多重打击下，让原本产能就已经受限的芯片，更加雪上加霜。

这样的情况，映射在以季度更新的手机上，自然就会造成缺货的情况发生。

你要说你因为芯片缺货而选择不发布手机，那你的同行就能抢先一步占据消费者的心理，等到芯片有货的时候，消费者早已不再关心你发的什么手机什么配置，他们关心的只有现在能拿到的手机。

现在不仅是手机因为芯片缺货，就连 汽车 行业 ，也因为全球芯片产能问题，而出现生产停滞问题。

目前无论是大众、福特、通用、雷诺、本田等国际车企巨头，还是长安等自主车企，皆受到缺芯的困扰，甚至是大量采用自研芯片的特斯拉，其位于加州弗里蒙特的工厂也因为缺芯 一度停产 。

估计这场这场芯片荒在全球范围内的影响， 短时间内是不会缓解 了。

由于上面提到的各种原因，现在还在生产的芯片厂商，几乎都已经是 订单爆仓 的程度，强如三星都不得不向联华电子（UMC）和格芯（GlobalFoundaries）寻求 外包业务 。

而台积电，就更严重了。

据台湾经济日报称，台积电打算在 5 月份起，新订单 报价上调 15% ，5 月份生产的晶圆体价格也要上调。

原本在 1 、2 月份时，台积电就已经价格上调过一次，如今到 5 月份再涨一次，也就相当于同一批货 涨价两次 ，看来订单的压力已经让台积电承受不住，以加价来鼓励员工加班加点完成生产了。

尽管，半导体行业一直在努力 提高产量 ，以满足需求的急剧上升，但目前这种情况并不能马上解决。

恢复市场平衡需要时间。目前，包括台积电和 GlobalFoundries 等在内的芯片代工厂都宣布在今年扩张的计划，封装厂也会跟进。

例如台积电就在计划在今年内扩大 5 纳米芯片的产能，以满足主要客户日益增长的需求。

2021 年上半年内，台积电的生产规模将从 2020 年第四季度的 9 万块提升至每月 10.5 万块，并计划在今年下半年将产能进一步扩大至 12 万块。

虽然现在全球都在承受着芯片难产的困境，但是！但是终于来了。

但是！在这场困境中，中国的芯片行业却有着另一方景象。

虽然在国家近几年的支持下，咱们的半导体行业得到了巨大的发展，但相比于市场来说，还是显得不足，在全球芯片消耗的总数下，我国就占据了 50%，其中国内自主自给率不到 30% ，从长远来看，国内芯片会长时间受限于国外芯片企业。

好在现在国内芯片企业正在不断完善自身，也慢慢让我们脱离国外芯片厂商的制约。

未来，中国半导体产业将进入到高速发展阶段，国产替代，未来可期。

最后的最后，老狐想说，对于国内芯片行业而言，目前的稳步前进虽好，但还希望能找到技术突破点，不然不能自主供给，就会被他人束手束脚，只有达到人无我有，才能做到不畏惧任何困难。

加油，奥利给！

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