导体,
半导体,绝缘体,通过能带理论区分的话,是根据带宽来区分的,也就是说倒带到价带之间的宽度,这个称谓带隙。导体的导带一般为半满或者空大,价带中的电子可以通过带隙到导带,因此称谓导体;绝缘体的倒带一般为满带,且带隙一般大于3.6ev,因此不能够形成电子的迁移;对于半导体导带一般为空带,但是带隙较窄一般为0.5-3.6ev,在有杂质能级或者物理场的作用下可以形成电子迁移,这个称谓半导体。绝缘体的禁带宽度:绝缘体的禁带宽度比较大(6~7ev),而半导体的禁带宽度通常在1ev左右,例如300K下,Si的Eg 1.12ev,Ge 0.67ev,GaAs 1.43ev,当外界条件变化的时候,里面的电子会获得
能量,获得能量之后,满带中少量电子,跃迁到上一个空带的底部附近,所以满带中的电子和原先空带中的少量电子都参与导电,所以常温下具有一定的导电能力,通常把满带中,少量电子跃迁后,剩余的大量电子对电流的贡献,用少量的带正电的准粒子加以等效描述,称为
空穴。
硅Si的价带顶能量Ev为1.1-1.3V。
对应波长:L=c/f = c/(E/h) = c*h/E。
这里E是光子能量,c是光速,h是普朗克常数。
取c=3*10^8m/s h=4.136*10^(-15)eV/s。
温度为300K时,硅的禁带宽度1.124V,则E=1.124eV。
得到对应波长为:L=1.104*10^(-6) = 1.104um。
也就是大概1.1um左右。
价带的能量低于导带
它也是由许多准连续的能级组成的。但是价带中的许多电子(价电子)并不能导电,而少量的价电子空位——空穴才能导电,故称空穴是载流子。空穴的最低能量——势能,也就是价带顶,通常空穴就处于价带顶附近。
价带顶与导带底之间的能量差,就是所谓半导体的禁带宽度。这就是产生本征激发所需要的最小平均能量。这是半导体最重要的一个特征参量。
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