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半导体价带导带图

半导体价带导带图

制备的方法不同,计算出来的导价带可能存在差异

1. Bi2S3 CB=0.12 VB=1.42 Eg=1.3ev

2.Bi2WO6 CB=0.46 VB=

3.26 Eg=2.8ev

3.Bi2MoO6 CB=0.54 VB=2.81 Eg=2.27ev

4.BiOBr CB=0.15 VB=3.01 Eg=2.86ev

5.BiVO4 CB=0.34 VB=2.74 Eg=2.4ev

导带、价带、禁带、费米能级

(1)导带conduction band: 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。 对于金属,所有价电子所处的能带就是导带。 对于半导体,所有价电子所处的能带是所谓价带,比价带能量更高的能带是导带。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,空带中存在电子后即成为导电的能带——导带。 势能动能:导带底是导带的最低能级,可看成是电子的势能,通常,电子就处于导带底附近;离开导带底的能量高度,则可看成是电子的动能。当有外场作用到半导体两端时,电子的势能即发生变化,从而在能带图上就表现出导带底发生倾斜;反过来,凡是能带发生倾斜的区域,就必然存在电场(外电场或者内建电场)。 (2)价带与禁带: 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。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。 禁带,英文名为:Forbidden Band 常用来表示价带和导带之间的能态密度为零的能量区间。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。无机半导体的禁带宽度从~,π-π共轭聚合物的能带隙大致在~,绝缘体的禁带宽度大于。

导带、价带、禁带.费米能级

【半导体】 (1)导带conduction band 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。 对于金属,所有价电子所处的能带就是导带。 对于半导体,所有价电子所处的能带是所谓价带,比价带能量更高的能带是导带。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,空带中存在电子后即成为导电的能带——导带。 势能动能:导带底是导带的最低能级,可看成是电子的势能,通常,电子就处于导带底附近;离开导带底的能量高度,则可看成是电子的动能。当有外场作用到半导体两端时,电子的势能即发生变化,从而在能带图上就表现出导带底发生倾斜;反过来,凡是能带发生倾斜的区域,就必然存在电场(外电场或者内建电场)。 (2)价带与禁带 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。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。 禁带,英文名为:Forbidden Band 常用来表示价带和导带之间的能态密度为零的能量区间。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。无机半导体的禁带宽度从0.1~2.0eV,π-π共轭聚合物的能带隙大致在1.4~4.2eV,绝缘体的禁带宽度大于4.5eV。 (3)导带与价带的关系: “电子浓度=空穴浓度”,这实际上就是本征半导体的特征,因此可以说,凡是两种载流子浓度相等的半导体,就是本征半导体。 注意:不仅未掺杂的半导体是本征半导体,就是掺杂的半导体,在一定条件下(例如高温下)也可以转变为本征半导体。

导带、价带、

导带、价带都属于允带,允带有很多的能级(不过可视为准连续,因为能级间差距实在是太小了!),原子中电子的填充都是从最低能级开始的,假设有这么一个情形:电子填啊填,填到某一允带的所有能级都被填满时,刚好所有电子都用完了,再没有一个电子需要填充了。那么,这个允带就是“满带”,它的最高的那个能级就是“价带(顶)”,这个允带往上隔了一个禁带Eg之后,又有一个允带(在更高能级位置),我们称之为导带,但是这个允带没有任何电子(因为电子在上一个允带时就已经全部填充完了!所以说所谓允带只是说允许有电子存在,但实际上有没有、有多少呢,却不一定;当然禁带是绝对不可能有电子存在。),所以为“空带”。我们再看回满带,在满带中,每个能级都有且仅有一个电子(为什么每个能级只能有一个电子呢?请自己查找泡利不相容原理的相关资料),那么满带是不导电的(电子都不能在满带的能级间跑动,自然就不可能有电流啦!)。但是,对于半导体,禁带Eg不是太大,故而价带电子有机会跃迁到导带中,成为自由电子(导带中的所有能级几乎全空,电子在这里可以跳来跳去,当然很自由啦!),故而导带可以导电,所以才叫导带嘛。 导带是高架桥,价带是地面人行道。 半导体就像是人满为患时的地面交通,电子君们寸步难行挤成狗,但你若是有本事跳上空旷无人的高架桥,那就可以随便跪”。 高架桥到地面之间的空档,就被称为禁带。所谓禁带就是说电子君没地方可站。相应的,允带就是电子君可以站的地方,所以除了导带和价带,地下通道也是允带。 高架桥若是太高,电子君们跳不上去,交通便陷入彻底瘫痪。这是绝缘体。 高架桥若是接上了地面道路,电子君们就能纷纷上桥,交通立刻顺畅起来。这是金属。 现代半导体技术,之所以能够实现器件的开关,就是能够在高架桥和地面之间架起一-座临时的梯子,它将决定地面上有多少幸运的电子君能够登上高架桥,担负起导电的伟大使命。以上。 让我们从最基本的开始……以下如果没有特别说明主角都是电子。 首先从量子力学的基本假设——不连续性可以推出原子外电子的在条件一定的 情况下只能取到某些特定的能量,这就是能级: width="230">(大家好,我是氢原子的电子能级)

导带与价带的关系资料

导带与价带的关系

精品资料 定义 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。对于金属,所有价电子所处的能带就是导带。对于半导体,所有价电子所处的能带是所谓价带,比价带能量更高的能带是导带。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,空带中存在电子后即成为导电的能带——导带。 导带是半导体最外面(能量最高)的一个能带,是由许多准连续的能级组成的;是半导体的一种载流子——自由电子(简称为电子)所处的能量范围。导带中往往只有少量的电子,大多数状态(能级)是空着的,则在外加作用下能够发生状态的改变,故导带中的电子能够导电,即为载流子。 导带底是导带的最低能级,可看成是电子的势能,通常,电子就处于导带底附近;离开导带底的能量高度,则可看成是电子的动能。当有外场作用到半导体两端时,电子的势能即发生变化,从而在能带图上就表现出导带底发生倾斜;反过来,凡是能带发生倾斜的区域,就必然存在电场(外电场或者内建电场)。 导带底到真空中自由电子能级的间距,称为半导体的亲和能,即是把一个电子载流子从半导体内部拿到真空中去所需要的能量。这是半导体的一个特征参量。 导带与价带的关系 对于未掺杂的本征半导体,导带中的电子是由它下面的一个能带(即价带)中的电子(价电子)跃迁上来而形成的,这种产生电子(同时也产生空穴——半导体的另外一种载流子)的过程,称为本征激发。在本征激发过程中,电子和空穴是成对产生的,则总是有“电子浓度=空穴浓度”。这实际上就是本征半导体的特征,因此可以说,凡是两种载流子浓度相等的半导体,就是本征半导体。这就意味着,不仅未掺杂的半导体是本征半导体,就是掺杂的半导体,在一定条件下(例如高温下)也可以转变为本征半导体。 价带的能量低于导带,它也是由许多准连续的能级组成的。但是价带中的许多电子(价电子)并不能导电,而少量的价电子空位——空穴才能导电,故称空穴是载流子。空穴的最低能量——势能,也就是价带顶,通常空穴就处于价带顶附近。 价带顶与导带底之间的能量差,就是所谓半导体的禁带宽度。这就是产生本征激发所需要的最小平均能量。这是半导体最重要的一个特征参量。 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢2

113种无机半导体导带和价带数据

113种无机半导体导带和价带数据

无机半导体能带、导带和价带能级数据 The absolute energy positions of conduction and valence bands of selected semiconducting minerals, AmericanMineralogist, 2000,85:543–556. 半导体 E g(eV ) E CB (VS . NH E) E VB (VS . NH E) 半导体 E g(e V) E CB (VS . NH E) E VB (VS . NH E) Ag2O 1.2eV 0.1 9 1.3 9 AlTiO3 3.6e V -0.8 6 2.7 4 BaTiO3 3.3eV 0.0 8 3.3 8 Bi2O3 2.8e V 0.3 3 3.1 3 CdO 2.2eV 0.1 1 2.3 1 CdFe2O4 2.3e V 0.1 8 2.4 8 Ce2O3 2.4eV -0.5 1.9 CoO 2.6e V -0.1 1 2.4 9 CoTiO32.25e V 0.1 4 2.3 9 Cr2O3 3.5e V -0.5 7 2.9 3 CuO 1.7e V 0.4 6 2.1 6 Cu2O 2.2e V -0.2 8 1.9 2 CuTiO3 2.99e-0.1 2.8FeO 2.4e-0.1 2.2

V 8 1 V 7 3 Fe2O3 2.2eV 0.2 8 2.4 8 Fe3O4 0.1e V 1.2 3 1.3 3 FeOOH 2.6eV 0.5 8 3.1 8 FeTiO3 2.8e V -0.2 1 2.5 9 Ga2O3 4.8eV -1.5 5 3.2 5 HgO 1.9e V 0.6 3 2.5 3 Hg2Nb2O7 1.8eV 0.8 1 2.6 1 Hg2Ta2O7 1.8e V 0.8 4 2.6 4 In2O3 2.8eV -0.6 2 2.1 8 KNbO3 3.3e V -0.8 6 2.4 4 KTaO3 3.5eV -0.9 3 2.5 7 La2O3 5.5e V -1.9 7 3.5 3 LaTi2O74eV -0.6 3.4 LiNbO33.5e V -0.7 3 2.7 7 LiTaO34eV -0.9 5 3.0 5 MgTiO3 3.7e V -0.7 5 2.9 5 MnO 3.6eV -1.0 1 2.5 9 MnO2 0.25 eV 1.3 3 1.5 8 MnTiO3 3.1eV -0.4 6 2.6 4 Nb2O5 3.4e V 0.0 9 3.4 9 Nd2O3 4.7eV -1.6 3.0NiO 3.5e-0.5 3

导带与价带的关系

定义 导带(conduction band)就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。对于金属,所有价电子所处的能带就就是导带。对于半导体,所有价电子所处的能带就是所谓价带,比价带能量更高的能带就是导带。在绝对零度温度下,半导体的价带(valence band)就是满带(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,空带中存在电子后即成为导电的能带——导带。 导带就是半导体最外面(能量最高)的一个能带,就是由许多准连续的能级组成的;就是半导体的一种载流子——自由电子(简称为电子)所处的能量范围。导带中往往只有少量的电子,大多数状态(能级)就是空着的,则在外加作用下能够发生状态的改变,故导带中的电子能够导电,即为载流子。 导带底就是导带的最低能级,可瞧成就是电子的势能,通常,电子就处于导带底附近;离开导带底的能量高度,则可瞧成就是电子的动能。当有外场作用到半导体两端时,电子的势能即发生变化,从而在能带图上就表现出导带底发生倾斜;反过来,凡就是能带发生倾斜的区域,就必然存在电场(外电场或者内建电场)。 导带底到真空中自由电子能级的间距,称为半导体的亲与能,即就是把一个电子载流子从半导体内部拿到真空中去所需要的能量。这就是半导体的一个特征参量。 导带与价带的关系 对于未掺杂的本征半导体,导带中的电子就是由它下面的一个能带(即价带)中的电子(价电子)跃迁上来而形成的,这种产生电子(同时也产生空穴——半导体的另外一种载流子)的过程,称为本征激发。在本征激发过程中,电子与空穴就是成对产生的,则总就是有“电子浓度=空穴浓度”。这实际上就就是本征半导体的特征,因此可以说,凡就是两种载流子浓度相等的半导体,就就是本征半导体。这就意味着,不仅未掺杂的半导体就是本征半导体,就就是掺杂的半导体,在一定条件下(例如高温下)也可以转变为本征半导体。 价带的能量低于导带,它也就是由许多准连续的能级组成的。但就是价带中的许多电子(价电子)并不能导电,而少量的价电子空位——空穴才能导电,故称空穴就是载流子。空穴的最低能量——势能,也就就是价带顶,通常空穴就处于价带顶附近。 价带顶与导带底之间的能量差,就就是所谓半导体的禁带宽度。这就就是产生本征激发所需要的最小平均能量。这就是半导体最重要的一个特征参量。

导带价带禁带

导带价带禁带 GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-

【半导体】 (1)导带conduction band A解释 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。 对于金属,所有价电子所处的能带就是导带。 对于半导体,所有价电子所处的能带是所谓价带,比价带能量更高的能带是导带。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,空带中存在电子后即成为导电的能带——导带。 B导带的涵义: 导带是半导体最外面(能量最高)的一个能带,是由许多准连续的能级组成的;是半导体的一种载流子——自由电子(简称为电子)所处的能量范围。导带中往往只有少量的电子,大多数状态(能级)是空着的,则在外加作用下能够发生状态的改变,故导带中的电子能够导电,即为载流子。 导带底是导带的最低能级,可看成是电子的势能,通常,电子就处于导带底附近;离开导带底的能量高度,则可看成是电子的动能。当有外场作用到半导体两端时,电子的势能即发生变化,从而在能带图上就表现出导带底发生倾斜;反过来,凡是能带发生倾斜的区域,就必然存在电场(外电场或者内建电场)。 导带底到真空中自由电子能级的间距,称为半导体的亲和能,即是把一个电子载流子从半导体内部拿到真空中去所需要的能量。这是半导体的一个特征参量。 (2)价带与禁带 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。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。被价电子占据的允带(低温下通常被价电子占满)。

导带与价带的关系

定义 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。对于金属,所有价电子所处的能带就是导带。对于半导体,所有价电子所处的能带是所谓价带,比价带能量更高的能带是导带。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,空带中存在电子后即成为导电的能带——导带。 导带是半导体最外面(能量最高)的一个能带,是由许多准连续的能级组成的;是半导体的一种载流子——自由电子(简称为电子)所处的能量范围。导带中往往只有少量的电子,大多数状态(能级)是空着的,则在外加作用下能够发生状态的改变,故导带中的电子能够导电,即为载流子。 导带底是导带的最低能级,可看成是电子的势能,通常,电子就处于导带底附近;离开导带底的能量高度,则可看成是电子的动能。当有外场作用到半导体两端时,电子的势能即发生变化,从而在能带图上就表现出导带底发生倾斜;反过来,凡是能带发生倾斜的区域,就必然存在电场(外电场或者内建电场)。 导带底到真空中自由电子能级的间距,称为半导体的亲和能,即是把一个电子载流子从半导体内部拿到真空中去所需要的能量。这是半导体的一个特征参量。 导带与价带的关系 对于未掺杂的本征半导体,导带中的电子是由它下面的一个能带(即价带)中的电子(价电子)跃迁上来而形成的,这种产生电子(同时也产生空穴——半导体的另外一种载流子)的过程,称为本征激发。在本征激发过程中,电子和空穴是成对产生的,则总是有“电子浓度=空穴浓度”。这实际上就是本征半导体的特征,因此可以说,凡是两种载流子浓度相等的半导体,就是本征半导体。这就意味着,不仅未掺杂的半导体是本征半导体,就是掺杂的半导体,在一定条件下(例如高温下)也可以转变为本征半导体。 价带的能量低于导带,它也是由许多准连续的能级组成的。但是价带中的许多电子(价电子)并不能导电,而少量的价电子空位——空穴才能导电,故称空穴是载流子。空穴的最低能量——势能,也就是价带顶,通常空穴就处于价带顶附近。 价带顶与导带底之间的能量差,就是所谓半导体的禁带宽度。这就是产生本征激发所需要的最小平均能量。这是半导体最重要的一个特征参量。

导带价带禁带费米能级

导带价带禁带费米能级 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

(1)导带conduction band: 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。 对于金属,所有价电子所处的能带就是导带。 对于半导体,所有价电子所处的能带是所谓价带,比价带能量更高的能带是导带。在绝对零度温度下,半导体的价带(valence band)是满带(见),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,空带中存在电子后即成为导电的能带——导带。 势能动能:导带底是导带的最低能级,可看成是电子的势能,通常,电子就处于导带底附近;离开导带底的能量高度,则可看成是电子的动能。当有外场作用到半导体两端时,电子的势能即发生变化,从而在能带图上就表现出导带底发生倾斜;反过来,凡是能带发生倾斜的区域,就必然存在电场(外电场或者内建电场)。 (2)价带与禁带: 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。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。

禁带,英文名为:Forbidden Band 常用来表示价带和导带之间的能态密度为零的能量区间。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。无机半导体的禁带宽度从~,π-π共轭聚合物的能带隙大致在~,绝缘体的禁带宽度大于。 (3)导带与价带的关系: “电子浓度=空穴浓度”,这实际上就是本征半导体的特征,因此可以说,凡是两种载流子浓度相等的半导体,就是本征半导体。 注意:不仅未掺杂的半导体是本征半导体,就是掺杂的半导体,在一定条件下(例如高温下)也可以转变为本征半导体。 空穴,载流子:价带中的许多电子(价电子)并不能导电,而少量的价电子空位——空穴才能导电,故称空穴是载流子。空穴的最低能量——势能,也就是价带顶,通常空穴就处于价带顶附近。 禁带宽度:价带顶与导带底之间的能量差,就是所谓半导体的。这就是产生本征激发所需要的最小平均能量。 施主与受主:对于掺杂半导体,电子和空穴大多数是由杂质来提供的。能够提供电子的杂质称为施主;能够提供空穴的杂质称为受主。施主的能级处在靠近导带底的禁带中;受主的能级处在靠近价带顶的禁带中。实际上未掺杂半导体的费米能级在价带和导带的中央附近。n型半导体的费米能级在导带底附近,而p型在价带顶附近。

导带、价带、禁带

【半导体】 (1)导带 conduction band A解释 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。 对于金属,所有价电子所处的能带就是导带。 对于半导体,所有价电子所处的能带是所谓价带,比价带能量更高的能带是导带。在绝对零度温度下,半导体的价带(valenee 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 ban d/ba nd gap)进入能量较高的空带,空带中存在电子后即成 为导电的能带一一导带。 B导带的涵义: 导带是半导体最外面(能量最高)的一个能带,是由许多准连续的能级组成的;是半导体的一种载流子一一自由电子(简称为电子)所处的能量范围。导带中往往只有少量的电子,大多数状态(能级)是空着的,则在外加作用下能够发生状态的改变,故导带中的电子能够导电,即为载流子。 导带底是导带的最低能级,可看成是电子的势能,通常,电子就处于 导带底附近;离开导带底的能量高度,则可看成是电子的动能。当有外场 作用到半导体两端时,电子的势能即发生变化,从而在能带图上就表现出导带底发生倾斜;反过来,凡是能带发生倾斜的区域,就必然存在电场(外电场或者内建电场)。 导带底到真空中自由电子能级的间距,称为半导体的亲和能,即是把 一个电子载流子从半导体内部拿到真空中去所需要的能量。这是半导体的一个特征参量。 (2)价带与禁带 价带(vale nee 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。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。被价电子占据的能带(低温下通常被价电子占满)。 禁带,英文名为:Forbidden Band 在能带结构中能态密度[1]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。禁带宽度的大小

导带 价带 禁带

【半导体】(1)导带conduction band A解释 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。 对于金属,所有价电子所处的能带就是导带。 对于半导体,所有价电子所处的能带是所谓价带,比价带能量更高的能带是导带。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,空带中存在电子后即成为导电的能带——导带。 B导带的涵义: 导带是半导体最外面(能量最高)的一个能带,是由许多准连续的能级组成的;是半导体的一种载流子——自由电子(简称为电子)所处的能量范围。导带中往往只有少量的电子,大多数状态(能级)是空着的,则在外加作用下能够发生状态的改变,故导带中的电子能够导电,即为载流子。 导带底是导带的最低能级,可看成是电子的势能,通常,电子就处于导带底附近;离开导带底的能量高度,则可看成是电子的动能。当有外场作用到半导体两端时,电子的势能即发生变化,从而在能带图上就表现出导带底发生倾斜;反过来,凡是能带发生倾斜的区域,就必然存在电场(外电场或者内建电场)。 导带底到真空中自由电子能级的间距,称为半导体的亲和能,即是把一个电子载流子从半导体内部拿到真空中去所需要的能量。这是半导体的一个特征参量。 (2)价带与禁带 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。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。被价电子占据的允带(低温下通常被价电子占满)。 禁带,英文名为:Forbidden Band 在能带结构中能态密度[1]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。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。

禁带、导带、价带

禁带、价带和导带 一、禁带、禁带宽度及其物理意义 1.1 基本信息 禁带是指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。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。 禁带宽度(Band gap)是指一个能带宽度(单位是电子伏特(ev)),固体中电子的能量是不可以连续取值的,而是一些不连续的能带,要导电就要有自由电子存在,自由电子存在的能带称为导带(能导电),被束缚的电子要成为自由电子,就必须获得足够能量从而跃迁到导带,这个能量的最小值就是禁带宽度。 例如:锗的禁带宽度为0.66ev;硅的禁带宽度为1.12ev;砷化镓的禁带宽度为1.46ev;氧化亚铜的禁带宽度为2.2eV。禁带非常窄的一般是金属,反之一般是绝缘体。半导体的反向耐压,正向压降都和禁带宽度有关。1.2 禁带宽度的物理意义 禁带宽度是半导体的一个重要特征参量,其大小主要决定于半导体的能带结构,即与晶体结构和原子的结合性质等有关。 半导体价带中的大量电子都是价键上的电子[1],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空穴[2],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。 [1] 价电子,指原子核外电子中能与其他原子相互作用形成化学键的电子。主族元素的价电子就是主族元素原子的最外层电子;过渡元素的价电子不仅是最外层电子,次外层电子及某些元素的倒数第三层电子也可成为价电子,如有时也包括次外层的D电子,对于镧系元素,还有倒数第三层的F电子 [2] 自由电子和空穴称为载流子,在电场力作用下的运动称为漂移运动,载流子定向的漂移运动形成了电流。 要靠电子导电的半导体被称为N型半导体。N型半导体中电子是多数载流子(简称多子),空穴是少数载流子(简称少子)。主要靠空穴导电的半导体被称为P型半导体。P型半导体中空穴是多数载流子(简称多子)、自由电子是少数载流子(简称少子)。将P型半导体与N型半导体通过物理、化学方法有机地结合为一体后,在交界处就形成了PN结,PN结具有非线性电阻的特性,可以制成二极管作整流器件,PN结是构成多种半导体器件的基础。

半导体导带价带相对位置能带图

1CoS 0eV 2Fe3S40eV 3CuS 0eV 4CoS20eV 5CuS20eV 6FeS 0.1eV 7Fe3O40.1eV 8FeAsS 0.2eV 9MnO20.25eV 10NiS20.3eV 11CuFeS20.35eV 12PbS 0.37eV 13NiS 0.4eV 14CoAsS 0.5eV 15MnS20.5eV 16Pb5Sn3Sb2S140.65eV 17TiS20.7eV 18Ag2S 0.92eV 19FeS20.95eV 20PtS20.95eV 21Cu5FeS41eV 22PdO 1eV 23CZTSe 1eV 24SnS 1.01eV 25Cu2S 1.1eV 26HfS2 1.13eV 27MoS2 1.17eV 28Ag2O 1.2eV 29PbCuSbS3 1.23eV 30CuIn5S8 1.26eV

31Cu3AsS4 1.28eV 32WS2 1.35eV 33RuS2 1.38eV 34Pb10Ag3Sb11S28 1.39eV 35Pb2As2S5 1.39eV 36CuInS2 1.5eV 37Rh2S3 1.5eV 38CZTS 1.5eV 39Tl2O3 1.6eV 40HgSb4S8 1.68eV 41CuO 1.7eV 42AgSbS2 1.72eV 43Sb2S3 1.72eV 44TlAsS2 1.8eV 45Hg2Nb2O7 1.8eV 46Hg2Ta2O7 1.8eV 47ZrS2 1.82eV 48HgO 1.9eV 49AgAsS2 1.95eV 50In2S32eV 51HgS 2eV 52OsS22eV 53Ce2S3 2.1eV 54SnS2 2.1eV 55NiTiO3 2.18eV 56Cu2O 2.2eV 57CdO 2.2eV 58Fe2O3 2.2eV 59CoTiO3 2.25eV 60CdFe2O4 2.3eV

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