导带

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导带(1)基本概念:【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。

(2)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。

(3)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。

导带与价带的关系

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。

导带、价带、禁带、费米能级

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.即固体构造内自由活动的电子所具有的能量规模.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超出禁带(forbidden band/band gap)进入能量较高的空带,空带中消失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,可算作是电子的势能,平日,电子就处于导带底邻近;离劝导带底的能量高度,则可算作是电子的动能.当有外场感化到半导体两头时,电子的势能即产生变更,从而在能带图上就表示出导带底产生竖直;反过来,凡是能带产生竖直的区域,就必定消失电场(外电场或者内建电场). (2)价带与禁带:价带(valence band)或称价电带,平日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,此能带中的能级根本上是持续的.全充满的能带中的电子不克不及在固体中自由活动.但若该电子受到光照,它可接收足够能量而跳入下一个允许的最高能区,从而使价带变成部分充填,此市价带中留下的电子可在固体中自由活动.禁带,英文名为:Forbidden Band 经常应用来暗示价带和导带之间的能态密度为零的能量区间.禁带宽度的大小决议了材料是具有半导体性质照样具有绝缘体性质.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~4.2eV,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”,这现实上就是本征半导体的特点,是以可以说,凡是两种载流子浓度相等的半导体,就是本征半导体.留意:不但未掺杂的半导体是本征半导体,就是掺杂的半导体,在必定前提下(例如高温下)也可以改变成本征半导体.空穴,载流子:价带中的很多电子(价电子)其实不克不及导电,而少量的价电子空位——空穴才干导电,故称空穴是载流子.空穴的最低能量——势能,也就是价带顶,平日空穴就处于价带顶邻近.禁带宽度:价带顶与导带底之间的能量差,就是所谓半导体的禁带宽度.这就是产生本征激发所须要的最小平均能量.施主与受主:对于掺杂半导体,电子和空穴大多半是由杂质来供给的.可以或许供给电子的杂质称为施主;可以或许供给空穴的杂质称为受主.施主的能级处在接近导带底的禁带中;受主的能级处在接近价带顶的禁带中.现实上未掺杂半导体的费米能级在价带和导带的中心邻近.n型半导体的费米能级在导带底邻近,而p 型在价带顶邻近.(4)能隙:能隙(Bandgap energy gap)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.费米能:依据量子力学理论,具有半奇数自旋量子数(平日为1/2)的费米子,如电子,遵守泡利不相容道理,即一个量子态只能被一个粒子所占领.是以,费米子在能级中的散布遵守费米-狄拉克散布.一个由无互相感化的费米子构成的体系的基态模子可按照如下的办法构造:从无粒子体系开端,将粒子逐个填入现有而未被占领的最低能量的量子态,直到所有粒子全体填完.此时,体系的费米能就是最高占领分子轨道的能量.费米面:金属中的自由电子知足泡利不相容道理,其在单粒子能级上散布几率遵守费米统计散布f(E) = 1 / (1 + expE − Ef / KbT)(个中Ef暗示费米能级,Kb暗示玻尔兹曼常数,T暗示温度)当T=0K时,f(E)= 1.暗示在绝对零度下,电子将占领E≤Ef的全体能级,而大于Ef的能级将全体空着,自由电子的能量暗示为E(k)=ћ²к²/2m,它在к空间的等能面是一球面,将E=Ef等能面称为费米面.留意:半导体中费米能级和金属费米能级是不合的,金属费米能级就是0K下电子占领的最高能级.半导体中所谓费米能级现实上是电子体系的化学势,是由热力学统计物理中推导的一个量,所以说假如从金属费米能级角度懂得的就错了.。

导带价带禁带

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 bandA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。

导带、价带、禁带

导带、价带、禁带

【半导体】(1)导带 conduction bandA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。

实用文档之导带、价带、禁带

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实用文档之"【半导体】"(1)导带conduction bandA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)。

导带价带和禁带

导带价带和禁带

【半导体】(1)导带conduction bandA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)。

(3)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。

导带 价带 禁带

导带 价带 禁带

【半导体】(1)导带conduction bandA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。

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导带
折叠编辑本段基本概念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(valenceband)
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(forbiddenband/bandgap)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。

金属钠的能带示意图折叠编辑本段词目涵义导
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。

在固体能带理论中,指位于价带之上的能带。

通常未被电子充满,因而电子可以在其中自由地或近似自由地运动。

低于导带的能区完全为电子所填满,高于导带的能区则完全没有电子。

满带的电子不能自由地穿过固体(即无传导电子)。

因而一种材料中具有导带能量的电子的数目决定着这种材料传导电流的能力。

如绝缘体中无导带电子故为不良导体;金属中有大量的导带电子,故为良好的导体。

导体、半导体和绝缘体的能带折叠编辑本段相关关系折叠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。

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。

价带折叠导带与
禁带的关系在金属中,能带的分布是准连续的,电子遵守费米迪拉克分布于能带间,部分电子的能量高于费米能级并处于导带中,既可以自由移动,成为导体。

在半导体中,由于存在规则的晶格结构,部分能级的波函数由于不能满足晶格的周期性边界条件而不存在,导致了价带和导带的分离,而中间的这部分能级的真空区域就称为禁带。

量子力学证明:当N个原子相接近形成晶体时,由于共有化运动,原来单个原子中每一个允许能级要分裂成N个与原来能级很接近的
新能级。

在实际的晶体中,由于原子数目N非常大,新能级又与原来能级非常接近,所以两个新能级间距离很小(相互间的能级差为10-22),几乎可把这一段能级看作是连续的。

我们便把这N个能级所具有的能量范围称为“能带”。

不同的能带之间可以有一定的能量间隔,在这个间隔范围内电子不能处于稳定状态,实际上形成一个能级禁区,称为“禁带”。

此间距用禁带宽度Ev来衡量。

在晶体中,由价电子能级分
裂而成的能带叫做“价带”,如某一能带被电子填满,则称之为“满带”,而在未激发情况下无电子填入的能带叫做“空带”,若价带中的电子受激而进入空带,则此空带称为“导带”,同时,价带上由于价电子激发到导带后留下一些空着的能级称为“空穴”。

“价带”和“导带”之间是“禁带”。

金属、半导体和绝缘体的能带图。

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