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半導體的帶隙大小說明了什麼

發布時間: 2021-01-09 23:43:06

㈠ 納米半導體帶隙變寬的原因

能帶理論是關於電子在周期性勢場中的運動狀態的理論。對於納米材料回,已經失去了周期性答,故嚴格說來,談不上有能帶,也不存在能隙概念。
但是對於納米材料,可以討論電子的量子能級概念。根據測不準關系,隨著尺寸的縮小,電子的動量和能量的變化范圍增大,這就意味著能級間距變寬。

㈡ 半導體摻雜後的帶隙如何看,求教

半導體摻雜之後會引入雜志能級,以目前主流的半導體Si進行摻雜為例:
Si為4族元素回,摻雜答3族元素B,B元素電離後作為受主能級存在在半導體之中,形成P型半導體。此時Si元素為雜志提供了電子,則半導體中載流子為空穴。
Si為4族元素,摻雜5族元素P,P元素電離後作為施主能級存在在半導體之中,形成N型半導體。此時Si元素為雜志提供了空穴,則半導體中載流子為電子。

摻雜後引入雜質能級(輕摻雜):P半導體的受主能級會在Ei 下方,即接近價帶頂。N半導體的施主能級會在Ei上方,即接近導帶底。Ei為能帶中線。
一般來說,摻雜過後Eg(帶隙)不會發生較大改變。Eg = Ec-Ev,Ec為導帶底、Ev為價帶頂。如果可以看態密度圖的話,可以將態密度圖與能帶圖相對應,找出能級貢獻量較大的離子,如果該能級為Si提供,則可以判斷為原能級,如果能級為P、B提供則為引入的雜志能級。

希望能幫到你,謝謝

㈢ 半導體能帶隙數值 能說明半導體導電能力強弱么

這個一般的固體物理教材之中就有解釋,我僅憑大概的印象給你說專下。
根據導電性的差異,屬物質可以分為導體、絕緣體、半導體。能帶分為價帶、禁帶和導帶。對於導體來說,禁帶間隙較窄,價帶中的電子可以比較容易地進入導帶而導電,絕緣體反之,而半導體居於中間。因此半導體的導電性隨外界影響很大,比如摻雜,就可以有效地在禁帶中建立復合中心,有利於電子從價帶到導帶的躍遷,增強導電性。由於溫度對禁帶寬度也有較大影響,所以溫度對半導體導電性能也有較大影響。
希望能幫助到你。

㈣ 直接帶隙和間接帶隙是怎麼回事

直接帶隙指的是半導體的導帶最小值與價帶最大值對應k空間中同一位置,價帶電子躍遷到導帶不需要聲子的參與,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。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。

兩者的區別是:直接帶隙的半導體導帶上電子是由價帶受激發直接躍遷導致的,而間接帶隙的半導體導帶上的電子是由價帶受激發躍遷至導帶後還要有個弛豫的過程才能到導帶底。這個過程中會有一部分能量以聲子的形式浪費掉,從能量利用的角度上來說,直接帶隙的半導體對光的利用率更好。

ZnO具有直接帶隙半導體材料的這種只需要吸收能量的特點,它是這種躍遷類型是由它這種材料本身決定的。樣品的直接帶隙和間接帶隙是軌道理論判斷的。

(4)半導體的帶隙大小說明了什麼擴展閱讀

直接帶隙半導體的重要性質:當價帶電子往導帶躍遷時,電子波矢不變,在能帶圖上即是豎直地躍遷,這就意味著電子在躍遷過程中,動量可保持不變——滿足動量守恆定律。相反,如果導帶電子下落到價帶(即電子與空穴復合)時,也可以保持動量不變——直接復合,即電子與空穴只要一相遇就會發生復合(不需要聲子來接受或提供動量)。

因此,直接帶隙半導體中載流子的壽命必將很短;同時,這種直接復合可以把能量幾乎全部以光的形式放出(因為沒有聲子參與,故也沒有把能量交給晶體原子) ——發光效率高(這也就是為什麼發光器件多半採用直接帶隙半導體來製作的根本原因)。

間接帶隙半導體的重要性質:簡單點說,從能帶圖譜可以看出,間接帶隙半導體中的電子在躍遷時K值會發生變化,這意味著電子躍遷前後在K空間的位置不一樣了,這樣會極大的幾率將能量釋放給晶格,轉化為聲子,變成熱能釋放掉。而直接帶隙中的電子躍遷前後只有能量變化,而無位置變化,於是便有更大的幾率將能量以光子的形式釋放出來。

另一方面,對於間接躍遷型,導帶的電子需要動量與價帶空穴復合。因此難以產生基於再結合的發光。想讓間接帶隙材料發光,可以採用摻雜引入發光體,將能量引入發光體使其發光(提高發光效率)。

㈤ 什麼樣帶隙的半導體材料適合做LED為什麼

LED一般應該採用直抄接帶隙半導體材料,如砷化鎵;因為這種半導體載流子的輻射復合幾率很大,發光效率高。不過,常用的發紅光、發黃光的二極體,多是採用間接帶隙半導體材料GaP來製作的,但是必須要在其中摻入所謂等電子雜質來提高發光效率才行。

㈥ 什麼叫零帶隙半導體

這說的是石墨烯 半導體有導帶,禁帶,價帶。。。 所謂零帶隙就指的是禁帶寬度為零

㈦ 半導體的禁帶寬度大小對它的用途有何影響請舉例說明

禁帶寬度對於半導體器件性能的影響非常大,它直接決定著器件的耐壓和專最高工作溫度;比屬如氮化鎵禁帶寬度很大,即便高溫價帶電子也很難吸收大於Eg的熱輻射的能量跳變到導帶,這樣就能繼續發揮半導體作用,同理因為躍遷能量較大,所以GaN更難被擊穿,因此常用作高壓耐高溫器件,也有很高的抗輻射性能。

另一方面,通過摻雜調節禁帶寬度可以製作高電子遷移率晶體管(HEMT,High Electron Mobility Transistor)。這種器件及其集成電路都能夠工作於超高頻(毫米波)、超高速領域,原因就在於它採用了異質結及其中的具有很高遷移率的所謂二維電子氣來工作的;而高遷移率的原因部分在於禁帶寬度不同的半導體組成異質結。
相關的東西很多,我也在學習之中,互勉~

㈧ 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。

(8)半導體的帶隙大小說明了什麼擴展閱讀:

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。

㈨ 研究半導體的禁帶寬度的有什麼意義

禁帶寬度(Band gap)是指一個能帶寬度(單位是電子伏特(ev)),固體中電子的能量是不可以連續版取值權的,而是一些不連續的能帶,要導電就要有自由電子存在,自由電子存在的能帶稱為導帶(能導電),被束縛的電子要成為自由電子,就必須獲得足夠能量從而躍遷到導帶,這個能量的最小值就是禁帶寬度
禁帶寬度是半導體的一個重要特徵參量,其大小主要決定於半導體的能帶結構,即與晶體結構和原子的結合性質等有關。
簡而言之,禁帶寬度的大小實際上是反映了價電子被束縛強弱程度的一個物理量,也就是產生本徵激發所需要的最小能量。

㈩ 半導體能帶隙數值 能說明半導體導電能力強弱么

一般來說寬度的大小能夠決定本徵載流子的濃度,從而決定了電阻率,也就是導電能力強弱wuxm0618(站內聯系TA)只能說明本徵材料的導電能力很弱,在有雜質或者缺陷的情況下可能還是有好的導電性能。混沌學徒(站內聯系TA)帶隙越窄越接近金屬吧,越寬就越接近絕緣體回歸2011(站內聯系TA)紫外漫反射邊通過F(R)hv2對hv作圖,通過紫外可以測試半導體的帶隙,這種稱之為光學帶隙,一般論文里都是這樣做的。
而氧化銅確實是一種半導體薄膜。氧化亞銅也是。均可以作為薄膜太陽能電池材料,盡管效率比較低。

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