半导体能带隙数值 能说明半导体导电能力强弱么?

半导体能带隙数值 能说明半导体导电能力强弱么?,第1张

这个一般的固体物理教材之中就有解释,我仅凭大概的印象给你说下。根据导电性的差异,物质可以分为导体、绝缘体、半导体。能带分为价带、禁带和导带。对于导体来说,禁带间隙较窄,价带中的电子可以比较容易地进入导带而导电,绝缘体反之,而半导体居于中间。因此半导体的导电性随外界影响很大,比如掺杂,就可以有效地在禁带中建立复合中心,有利于电子从价带到导带的跃迁,增强导电性。由于温度对禁带宽度也有较大影响,所以温度对半导体导电性能也有较大影响。希望能帮助到你。

Eg是两个能带之间的带隙宽度,即禁带宽度。

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.


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