导体 半导体 绝缘体的能带特征分别是什么?

导体 半导体 绝缘体的能带特征分别是什么?,第1张

首先要清楚一个概念,满带不导电,只有空带和未满带才导电。

所以

导体能导电是因为它的能带是未满带。

半导体是既有空带又有满带,而且它们之间的禁带宽度较小,当电流足够大时,满带带顶上的载流子就会跃迁到空带去,导致满带不满,空带不空,这种状态下才能导电。

绝缘体的能带不是满带就是空带,而且它们之间的禁带宽度较大,载流子的跃迁比较困难,所以它是不导电的。不过在较高温度下,也会有少数绝缘体材料变成半导体材料。

翻翻《固体物理》课本上面都有详细的原理

1、概念不同:

能带宽度:为价带和导带的宽度,即电子能量分裂的一个个密集能级组成的宽度。 禁带宽度:为导带和价带的间距。能带宽度就是通电的能力,禁带宽度就是组电的能力。

2、所含电子不同:

能带:是用量子力学的方法研究固体内部电子运动的理论。始于20世纪初期,在量子力学确立以后发展起来的一种近似理论。

它曾经定性地阐明了晶体中电子运动的普遍特点,并进而说明了导体与绝缘体、半导体的区别所在,解释了晶体中电子的平均自由程问题。

禁带宽度:是指一个能带宽度,固体中电子的能量是不可以连续取值的,而是一些不连续的能带,要导电就要有自由电子存在,自由电子存在的能带称为导带(能导电),被束缚的电子要成为自由电子,就必须获得足够能量从而跃迁到导带,这个能量的最小值就是禁带宽度。

例如:锗的禁带宽度为0.66ev;硅的禁带宽度为1.12ev;砷化镓的禁带宽度为1.46ev。‘

扩展资料:

结构

固体材料的能带结构由多条能带组成,能带分为传导带(简称导带)、价电带(简称价带)和禁带等,导带和价带间的空隙称为能隙。

能带结构可以解释固体中导体、半导体、绝缘体三大类区别的由来。材料的导电性是由“传导带”中含有的电子数量决定。当电子从“价带”获得能量而跳跃至“传导带”时,电子就可以在带间任意移动而导电。

参考资料:百度百科——能带

参考资料:百度百科——禁带宽度

绝缘体的禁带宽度较大,价带顶的电子难以跃迁到导带底成为自由电子,故电导率较低; 导体的禁带宽度较小,价带顶的电子容易跃迁到导带底成为自由电子,同时在价带顶形成空穴,故电导率较高; 半导体禁带宽度介于二者之间,故电导率也介于二者之间


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