固体按导电能力的大小可以分为金属、半导体和绝缘体
固体中能带被电子填充情况只能有三种:1、空带,即能带中的电子态是空的,没有电子占据;2、满带,即能带中的电子态是满的,完全被电子占据,不存在没有电子的空状态;3、不满带,即能带被电子部分填充。
能带理论指出,如果一个晶体具有不满的能带存在,则该晶体具有导电性,当然在热平衡状态下除外。
下图为金属,半导体和绝缘体三种固体的电子填充能带情况的示意图;在金属中,被电子填充的最高能带是不满的,而且能带中电子密度很高,所有金属有着良好的导电性;对于绝缘体和半导体,在绝对零度(T=0K)时,被电子占据的最高能带是满的,称为满带,该满带上面领近能带是空的,称为空带。满带和空带之间被禁带分开,由于没有不满的能带存在,所有它们不能导电。绝缘体的禁带宽度很宽,即使在温度升高时,电子也很难从满带激发到空带中去,所以绝缘体不导电。
直接带隙半导体材料就是导带最小值(导带底)和满带最大值在k空间中同一位置.电子要跃迁到导带上产生导电的电子和空穴(形成半满能带)只需要吸收能量. 间接带隙半导体材料导带最小值(导带底)和满带最大值在k空间中不同位置.形成半满能带不只需要吸收能量,还要改变动量. 间接带隙半导体材料导带最小值(导带底)和满带最大值在k空间中不同位置.电子在k状态时的动量是(h/2pi)k,k不同,动量就不同,从一个状态到另一个必须改变动量.欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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