半導體材料的什麼和導帶底
❶ 請解釋一下什麼叫半導體的「導帶邊緣」
導帶邊緣就是指導帶底附近。參見「http://blog.163.com/xmx028@126/」中的有專關說屬明。
❷ 如何確定半導體是直接帶隙還是間接帶隙的
確定半導體是直接帶隙還是間接帶隙的可以用光致發光光譜。
光效率很大的話差專不多就是直接帶隙,發光效率低屬的話就是間接帶隙。直接帶隙材料吸收光譜應該能比較明顯地區分出本徵吸收帶和吸收邊,變化相對較緩,而間接帶隙材料比較陡峭。
間接帶隙半導體材料(如Si、Ge)導帶最小值(導帶底)和滿帶最大值在k空間中不同位置。形成半滿能帶不只需要吸收能量,還要改變動量。
電子在k狀態時的動量是(h/2pi)k,k不同,動量就不同,從一個狀態到另一個必須改變動量。與之相對的直接帶隙半導體則是電子在躍遷至導帶時不需要改變動量。
(2)半導體材料的什麼和導帶底擴展閱讀:
光致發光過程包括熒光發光和磷光發光。通常用於半導體檢測和表徵的光致發光光譜指的是光致熒光發光。
光致發光特點:
1、光致發光優點
設備簡單,無破壞性,對樣品尺寸無嚴格要求;解析度高,可做薄層和微區分析。
2、光致發光缺點
通常只能做定性分析,而不作定量分析;如果做低溫測試,需要液氦降溫,條件比較苛刻;不能反映出非輻射復合的深能級缺陷中心。
❸ 關於半導體中的直接帶隙與間接帶隙
直接帶隙半導體材料就是導帶最小值(導帶底)和滿帶最大值在k空間中同一位置。電子要躍版遷到權導帶上產生導電的電子和空穴(形成半滿能帶)只需要吸收能量。
間接帶隙半導體材料導帶最小值(導帶底)和滿帶最大值在k空間中不同位置。形成半滿能帶不只需要吸收能量,還要改變動量。
間接帶隙半導體材料導帶最小值(導帶底)和滿帶最大值在k空間中不同位置。電子在k狀態時的動量是(h/2pi)k,k不同,動量就不同,從一個狀態到另一個必須改變動量。
❹ 請問半導體材料裡面導帶和價帶的數值在什麼范圍內才是有物理意義的
(1)什麼叫半導體?導電性能介於導體與絕緣體之間的材料,叫做半導體.例如:鍺、硅、砷化回鎵等.半導體在科答學技術,工農業生產和生活中有著廣泛的應用.(例如:電視、半導體收音機、電子計算機等)這是什麼原因呢?下面介紹它所具有的特殊的電學性能.(2)半導體的一些電學特性①壓敏性:有的半導體在受到壓力後電阻發生較大的變化.用途:製成壓敏元件,接入電路,測出電流變化,以確定壓力的變化.②熱敏性:有的半導體在受熱後電阻隨溫度升高而迅速減小.用途:製成熱敏電阻,用來測量很小范圍內的溫度變化.
❺ 如何測量半導體納米材料的價帶與導帶
測量禁帶寬度
方法 1:利用紫外可見漫反射測量中的吸光度與波長數據作圖,利用截線法做出吸收波長閾值 λg(nm),利用公式 Eg=1240/λg (eV) 計算禁帶寬度。
方法 2:利用 (Ahν)2 對 hν 做圖,利用直線部分外推至橫坐標交點,即為禁帶寬度值。也可利用(Ahν)0.5對 hν 做圖,利用直線部分外推至橫坐標交點,即為禁帶寬度值。前者為間接半導體禁帶寬度值,後者為直接半導體禁帶寬度值。 A (Absorbance) 即為紫外可見漫反射中的吸光度。
方法 3:利用 (αhν)2 對 hν 做圖,利用直線部分外推至橫坐標交點,即為禁帶寬度值。也可利用(αhν)0.5對 hν 做圖,利用直線部分外推至橫坐標交點,即為禁帶寬度值。前者為間接半導體禁帶寬度值,後者為直接半導體禁帶寬度值。 α (Absorption Coefficient ) 即為紫外可見漫反射中的吸收系數。α 與 A 成正比。
一般有兩種方法:
1、紫外-可見光譜測量材料的吸收邊和帶隙;
網路資料有很多。
2、電化學方法(循環伏安法)測定帶隙、HOMO/LUMO能級;
Ref:Adv. Mater. 2011, 23, 2367–2371
http://www.big-bit.com/news/
❻ 半導體材料的導帶有效狀態密度是不是定值
根據公式Nc=2*(2*pi*mkT)^(3/2)/h³,(其中m為有效質量),在同種載流子的情況下(m相同),故僅與溫度的3/2次方成正比。
❼ 材料的能帶帶隙和電導率什麼關系
直接帶隙半導體材料就是導帶最小值(導帶底)和滿帶最大值在k空間中同專一位置。電子要躍屬遷到導帶上產生導電的電子和空穴(形成半滿能帶)只需要吸收能量。 間接帶隙半導體材料導帶最小值(導帶底)和滿帶最大值在k空間中不同位置。
❽ 半導體材料有哪些
在可預見的將來,單晶硅仍是電子工業的首選材料,但砷化鎵這位半導體家族新秀已迅速成長為僅次於硅的重要半導體電子材料。砷化鎵在當代光電子產業中發揮著重要的作用,其產品的50%應用在軍事、航天方面,30%用於通信方面,其餘的用於計算機和測試儀器。
砷化鎵材料的特殊結構使其具備吸引人的優良特性。根據量子力學原理,電子的有效質量越小,它的運動速度就越快,而砷化鎵中電子的有效質量是自由電子質量的1/15,只有硅電子的1/3。用砷化鎵製成的晶體管的開關速度,比硅晶體管快1~4倍,用這樣的晶體管可以製造出速度更快、功能更強的計算機。因為砷化鎵的電子運動速度很高,用它可以制備工作頻率高達1010赫茲的微波器件,在衛星數據傳輸、通信、軍用電子等方面具有關鍵性作用。實際上,以砷化鎵為代表的Ⅲ—Ⅳ族半導體,其最大特點是其光電特性,即在光照或外加電場的情況下,電子激發釋放出光能。它的光發射效率比其他半導體材料高,用它不僅可以製作發光二極體、光探測器,還能製作半導體激光器,廣泛應用於光通信、光計算機和空間技術,開發前景令人鼓舞。
與任何半導體材料一樣,砷化鎵材料對於雜質元素十分敏感,必須精細純化。和硅、鍺等元素半導體不同的是它還要確保准確的化學配比,否則將影響材料的電學性質。
基於以上原因,砷化鎵單晶的制備工藝復雜,成本高昂。我國曾在人造衛星上利用微重力條件進行砷化鎵單晶的生長,取得了成功。此外,薄膜外延生長技術,可以精確控制單晶薄膜的厚度和電阻率,在制備半導體材料和器件中越來越受到重視。
短短十幾年,僅美國研究和開發的砷化鎵產品已逾千種。根據90年代末國際砷化鎵集成電路會議的預測,砷化鎵集成電路的市場銷售額將每年翻一番,形成數十億美元的規模。砷化鎵及其代表的Ⅲ—Ⅳ族化合物半導體家族均身懷絕技,有待於進一步開發。
❾ 半導體物理學:能帶底和導帶底,能帶頂和價帶頂有什麼區別 還有能帶,允帶,禁帶,導帶,價帶之間關系
能帶寬度為價帶和導帶的寬度,即電子能量分裂的一個個密集能級組成的寬度。 禁帶寬度為導帶和價帶的間距。