为什么半导体的费米能级比金属高

为什么半导体的费米能级比金属高,第1张

半导体费米更加活跃。半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用,如二极管就是采用半导体制作的器件。半导体的费米能级比金属高,是因为半导体的费米更加活跃。通常导体材料中电子的费米波长为35nm,金属材料其尺寸小于2nm。费米波长,即费米面附近的德布罗意波长,说的通俗一点,费米面就是固体中运动状态满足一定条件的电子的集合。

首先要知道什么是费米能级,它表示什么.楼主也要明确一个概念,你所说的费米能级是掺杂费米能级,而不是本征费米能级.

(本征)费米能级以下,被电子占据的几率为50%,当你掺杂时,载流子电子增多,费米能级向导带移动,(通俗得想,电子多了,原来本征费米能级以下的地方还能够用吗?自然需要更多的空间,此空间是能量空间,不是我们通常认识的几何空间),移动后的费米能级就是掺杂费米能级,而本征费米能给是不动的.

当掺杂越来越多,掺杂费米能级就越长越高,最后接近甚至进入导带,也就是常说的简并~

当掺杂P杂质时,掺杂费米能级将向价带移动.


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