怎么看电子态密度的上价带和下价带

怎么看电子态密度的上价带和下价带,第1张

怎么看电子态密度的上价带和下价带

导带:由自由电子形成的能量空间.

在绝对零度温度下,半导体的价带(valence band)是满带(见能带理论),受到光电注入或热激发后,价带中的部分电子会越过禁带(forbidden band/band gap)进入能量较高的空带,空带中存在电子后成为导带

价带:半导体或绝缘体中,在0K时能被电子占满的最高能带.对半导体而言,此能带中的能级基本上是连续的.全充满的能带中的电子不能在固体中自由运动.但若该电子受到光照,它可吸收足够能量而跳入下一个容许的最高能区,从而使价带变成部分充填,此时价带中留下的电子可在固体中自由运动.价带中电子的自由运动对于与晶体管有关的现象是很重要的.

价电子占据的允带(低温下通常被价电子占满).

状态密度g(E)就是在能量为E的能带附近单位能量间隔内的量子态数。通俗的讲就是能容纳电子或空穴的个数。量子态密度乘以费米分布函数(量子态被电荷占据的概率)再从导带底到无穷大积分便可求的导带电子浓度。

具体如下:

价带:处在原子轨道中并呈键合状态的电子称为价电子。由这些价电子所占有的许多能级可加以归并并视为一个单一的连续的能量范围。这种由已充满电子的原子轨道能级所形成的低能量带称为能级的价带(满带)。

导带:导带(conduction band)是由自由电子形成的能量空间。即固体结构内自由运动的电子所具有的能量范围。

禁带:在能带结构中能态密度为零的能量区间。常用来表示价带和导带之间的能态密度为零的能量区间。

相关信息:

半导体价带中的大量电子都是价键上的电子(称为价电子),不能够导电,即不是载流子。只有当价电子跃迁到导带(即本征激发)而产生出自由电子和自由空穴后,才能够导电。

空穴实际上也就是价电子跃迁到导带以后所留下的价键空位(一个空穴的运动就等效于一大群价电子的运动)。因此,禁带宽度的大小实际上是反映了价电子被束缚强弱程度的一个物理量,也就是产生本征激发所需要的最小能量。


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