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半导体的带隙大小说明了什么

发布时间: 2021-01-09 23:43:06

㈠ 纳米半导体带隙变宽的原因

能带理论是关于电子在周期性势场中的运动状态的理论。对于纳米材料回,已经失去了周期性答,故严格说来,谈不上有能带,也不存在能隙概念。
但是对于纳米材料,可以讨论电子的量子能级概念。根据测不准关系,随着尺寸的缩小,电子的动量和能量的变化范围增大,这就意味着能级间距变宽。

㈡ 半导体掺杂后的带隙如何看,求教

半导体掺杂之后会引入杂志能级,以目前主流的半导体Si进行掺杂为例:
Si为4族元素回,掺杂答3族元素B,B元素电离后作为受主能级存在在半导体之中,形成P型半导体。此时Si元素为杂志提供了电子,则半导体中载流子为空穴。
Si为4族元素,掺杂5族元素P,P元素电离后作为施主能级存在在半导体之中,形成N型半导体。此时Si元素为杂志提供了空穴,则半导体中载流子为电子。

掺杂后引入杂质能级(轻掺杂):P半导体的受主能级会在Ei 下方,即接近价带顶。N半导体的施主能级会在Ei上方,即接近导带底。Ei为能带中线。
一般来说,掺杂过后Eg(带隙)不会发生较大改变。Eg = Ec-Ev,Ec为导带底、Ev为价带顶。如果可以看态密度图的话,可以将态密度图与能带图相对应,找出能级贡献量较大的离子,如果该能级为Si提供,则可以判断为原能级,如果能级为P、B提供则为引入的杂志能级。

希望能帮到你,谢谢

㈢ 半导体能带隙数值 能说明半导体导电能力强弱么

这个一般的固体物理教材之中就有解释,我仅凭大概的印象给你说专下。
根据导电性的差异,属物质可以分为导体、绝缘体、半导体。能带分为价带、禁带和导带。对于导体来说,禁带间隙较窄,价带中的电子可以比较容易地进入导带而导电,绝缘体反之,而半导体居于中间。因此半导体的导电性随外界影响很大,比如掺杂,就可以有效地在禁带中建立复合中心,有利于电子从价带到导带的跃迁,增强导电性。由于温度对禁带宽度也有较大影响,所以温度对半导体导电性能也有较大影响。
希望能帮助到你。

㈣ 直接带隙和间接带隙是怎么回事

直接带隙指的是半导体的导带最小值与价带最大值对应k空间中同一位置,价带电子跃迁到导带不需要声子的参与,只需要吸收能量。

间接带隙半导体材料导带最小值(导带底)和满带最大值在k空间中不同位置。形成半满能带不只需要吸收能量,还要改变动量。电子在k状态时的动量是(h/2pi)k,k不同,动量就不同,从一个状态到另一个必须改变动量。

两者的区别是:直接带隙的半导体导带上电子是由价带受激发直接跃迁导致的,而间接带隙的半导体导带上的电子是由价带受激发跃迁至导带后还要有个弛豫的过程才能到导带底。这个过程中会有一部分能量以声子的形式浪费掉,从能量利用的角度上来说,直接带隙的半导体对光的利用率更好。

ZnO具有直接带隙半导体材料的这种只需要吸收能量的特点,它是这种跃迁类型是由它这种材料本身决定的。样品的直接带隙和间接带隙是轨道理论判断的。

(4)半导体的带隙大小说明了什么扩展阅读

直接带隙半导体的重要性质:当价带电子往导带跃迁时,电子波矢不变,在能带图上即是竖直地跃迁,这就意味着电子在跃迁过程中,动量可保持不变——满足动量守恒定律。相反,如果导带电子下落到价带(即电子与空穴复合)时,也可以保持动量不变——直接复合,即电子与空穴只要一相遇就会发生复合(不需要声子来接受或提供动量)。

因此,直接带隙半导体中载流子的寿命必将很短;同时,这种直接复合可以把能量几乎全部以光的形式放出(因为没有声子参与,故也没有把能量交给晶体原子) ——发光效率高(这也就是为什么发光器件多半采用直接带隙半导体来制作的根本原因)。

间接带隙半导体的重要性质:简单点说,从能带图谱可以看出,间接带隙半导体中的电子在跃迁时K值会发生变化,这意味着电子跃迁前后在K空间的位置不一样了,这样会极大的几率将能量释放给晶格,转化为声子,变成热能释放掉。而直接带隙中的电子跃迁前后只有能量变化,而无位置变化,于是便有更大的几率将能量以光子的形式释放出来。

另一方面,对于间接跃迁型,导带的电子需要动量与价带空穴复合。因此难以产生基于再结合的发光。想让间接带隙材料发光,可以采用掺杂引入发光体,将能量引入发光体使其发光(提高发光效率)。

㈤ 什么样带隙的半导体材料适合做LED为什么

LED一般应该采用直抄接带隙半导体材料,如砷化镓;因为这种半导体载流子的辐射复合几率很大,发光效率高。不过,常用的发红光、发黄光的二极管,多是采用间接带隙半导体材料GaP来制作的,但是必须要在其中掺入所谓等电子杂质来提高发光效率才行。

㈥ 什么叫零带隙半导体

这说的是石墨烯 半导体有导带,禁带,价带。。。 所谓零带隙就指的是禁带宽度为零

㈦ 半导体的禁带宽度大小对它的用途有何影响请举例说明

禁带宽度对于半导体器件性能的影响非常大,它直接决定着器件的耐压和专最高工作温度;比属如氮化镓禁带宽度很大,即便高温价带电子也很难吸收大于Eg的热辐射的能量跳变到导带,这样就能继续发挥半导体作用,同理因为跃迁能量较大,所以GaN更难被击穿,因此常用作高压耐高温器件,也有很高的抗辐射性能。

另一方面,通过掺杂调节禁带宽度可以制作高电子迁移率晶体管(HEMT,High Electron Mobility Transistor)。这种器件及其集成电路都能够工作于超高频(毫米波)、超高速领域,原因就在于它采用了异质结及其中的具有很高迁移率的所谓二维电子气来工作的;而高迁移率的原因部分在于禁带宽度不同的半导体组成异质结。
相关的东西很多,我也在学习之中,互勉~

㈧ 如何确定半导体是直接带隙还是间接带隙的

确定半导体是直接带隙还是间接带隙的可以用光致发光光谱。

光效率很大的话差专不多就是直接带隙,发光效率低属的话就是间接带隙。直接带隙材料吸收光谱应该能比较明显地区分出本征吸收带和吸收边,变化相对较缓,而间接带隙材料比较陡峭。

间接带隙半导体材料(如Si、Ge)导带最小值(导带底)和满带最大值在k空间中不同位置。形成半满能带不只需要吸收能量,还要改变动量。

电子在k状态时的动量是(h/2pi)k,k不同,动量就不同,从一个状态到另一个必须改变动量。与之相对的直接带隙半导体则是电子在跃迁至导带时不需要改变动量。

(8)半导体的带隙大小说明了什么扩展阅读:

光致发光过程包括荧光发光和磷光发光。通常用于半导体检测和表征的光致发光光谱指的是光致荧光发光。

光致发光特点:

1、光致发光优点

设备简单,无破坏性,对样品尺寸无严格要求;分辨率高,可做薄层和微区分析。

2、光致发光缺点

通常只能做定性分析,而不作定量分析;如果做低温测试,需要液氦降温,条件比较苛刻;不能反映出非辐射复合的深能级缺陷中心。

㈨ 研究半导体的禁带宽度的有什么意义

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版取值权的,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
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。
简而言之,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。

㈩ 半导体能带隙数值 能说明半导体导电能力强弱么

一般来说宽度的大小能够决定本征载流子的浓度,从而决定了电阻率,也就是导电能力强弱wuxm0618(站内联系TA)只能说明本征材料的导电能力很弱,在有杂质或者缺陷的情况下可能还是有好的导电性能。混沌学徒(站内联系TA)带隙越窄越接近金属吧,越宽就越接近绝缘体回归2011(站内联系TA)紫外漫反射边通过F(R)hv2对hv作图,通过紫外可以测试半导体的带隙,这种称之为光学带隙,一般论文里都是这样做的。
而氧化铜确实是一种半导体薄膜。氧化亚铜也是。均可以作为薄膜太阳能电池材料,尽管效率比较低。

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