作业帮能隙是什么意思
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/11 18:38:09
能隙是什么意思
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能隙是什么意思
能隙
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.