半导体禁带宽度是光学带隙值

半导体禁带宽度是光学带隙值,第1张

半导体禁带宽度是指半导体材料的能带宽度,也就是半导体材料中电子和空穴的能带宽度。它是由半导体材料的光学带隙值决定的,即半导体材料的能带宽度等于其光学带隙值。一般来说,半导体材料的能带宽度最小为200meV,最大可达500meV。因此,半导体禁带宽度的最小值是200meV,最大值是500meV。

绝缘体的禁带宽度:绝缘体的禁带宽度比较大(6~7ev),而半导体的禁带宽度通常在1ev左右,例如300K下,Si的Eg 1.12ev,Ge 0.67ev,GaAs 1.43ev,当外界条件变化的时候,里面的电子会获得能量,获得能量之后,满带中少量电子,跃迁到上一个空带的底部附近,所以满带中的电子和原先空带中的少量电子都参与导电,所以常温下具有一定的导电能力,通常把满带中,少量电子跃迁后,剩余的大量电子对电流的贡献,用少量的带正电的准粒子加以等效描述,称为空穴。

名词解释如下:

1、导带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。

2、价带:价带(valence band)或称价电带,通常是指半导体或绝缘体中,在0K时能被电子占满的最高能带。

3、禁带:英文名为Forbidden Band,在能带结构中能态密度为零的能量区间。

特点

禁带宽度的大小决定了材料是具有半导体性质还是具有绝缘体性质。半导体的禁带宽度较小,当温度升高时,电子可以被激发传到导带,从而使材料具有导电性。绝缘体的禁带宽度很大,即使在较高的温度下,仍是电的不良导体。

在某种材料的电子能带结构图像中,价带位于导带的下方,在价带和导带的中间绝缘(绝缘体)或由能隙(或称“禁带”)间隔,而在金属中,价带和导带之间没有能隙。

以上内容参考:百度百科-禁带


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