能隙是什么意思

a band gap, also called an energy gap or bandgap

或译作能带隙，在固态物理学中泛指半导体或是绝缘体的价带 (valence band) 顶端至传导带 (conduction band) 底端的能量差距。

对一个本征半导体 (intrinsic semiconductor) 而言，其导电性与能隙的大小有关，只有获得足够能量的电子才能从价带被激发，跨过能隙并跃迁至传导带。利用费米-狄拉克统计 (Fermi-Dirac Statistics) 可以得到电子占据某个能阶 (energy state) E0的机率。又假设E0 >>EF，EF是所谓的费米能阶 (Fermi level)，电子占据E0的机率可以利用波兹曼近似简化为：

e^(-Eg/kT)

在上式中，Eg是能隙的宽度，k是波兹曼常数 (Boltzmann's Constant)，而T则是开尔文温标。

半导体材料的能隙可以利用一些工程手法加以调整，特别是在化合物半导体中，例如控制砷化镓铝 (AlGaAs) 或砷化镓铟 (InGaAs) 各种元素间的比例，或是利用如分子束磊晶 (Molecular Beam Epitaxy, MBE) 成长出多层的磊晶材料。这类半导体材料在高速半导体元件或是光电元件，如异质接面双载子晶体管 (Heterojunction Bipolar Transistor, HBT)、激光二极管，或是太阳能电池上已经成为主流。

1、半导体迁移率很高，电阻率适中，是制造霍尔元件的较理想材料。金属的迁移率和电阻率均

很低，而不良导体电阻率虽高，但迁移率极小。因此霍尔元件一般采用半导体材料制造。

2、半导体，指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。一般半导体材料的能隙约为1至

3电子伏特，通过电子传导或空穴传导的方式传输电流。半导体在收音机、电视机以及测温上有

着广泛的应用。

3、霍尔元件是应用霍尔效应的半导体。它是一种基于霍尔效应的磁传感器，用它们可以检测磁

场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。它的优点有结构牢固、体积小、重量轻、寿

命长、安装方便、功耗小、频率高、耐震动等一般用于电机中测定转子转速，如录象机的磁

鼓，电脑中的散热风扇等。