禁带、导带、价带
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。
（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、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(forbiddenband/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。
能级能带禁带导带价带的基本概念
能级、能带、禁带、导带、价带的基本概念引言能级、能带、禁带、导带和价带是固体物理学中的一些基本概念。
这些概念帮助我们理解固体中电子行为的一些重要特征。
本文将详细探讨这些概念。
能级能级是描述电子能量的概念。
在原子物理中，能级指的是原子中电子的能量取值。
对于固体物理来说，能级也同样指代电子能量的取值，只是在固体中，电子不再是单独存在于原子上的，而是形成能带。
能带能带是指固体中电子能量的取值范围。
在固体中，原子间的相互作用会导致能级分裂，形成连续的能量取值范围，这个范围就是能带。
根据电子的运动特性，固体中的能带可以分为导带和价带。
导带导带是指能量较高的能带，其中的电子具有更高的能量。
在导带中的电子具有较高的运动能力，可以自由地在晶格中移动。
导带中的电子对电流的传导起到重要的作用。
价带价带是指能量较低的能带，其中的电子具有较低的能量。
在价带中的电子的运动能力较小，不容易自由地在晶格中移动。
价带中的电子对电流的传导能力较差。
禁带禁带是指导带和价带之间的能量差距。
在导带和价带之间，存在一个禁带区域，电子不能在禁带中存在。
这是由于禁带中没有允许的能级，导致电子无法存在于这个能量范围内。
禁带的宽度对于固体的电子性质起着重要的影响。
禁带宽度越大，固体的绝缘特性越明显；禁带宽度较小，固体的导电特性较好。
能带理论能带理论是理解固体中电子行为的重要理论。
它通过量子力学和固体结构的基本原理，解释了导带、价带和禁带的形成原因。
根据能带理论，固体中的电子遵循波粒二象性，既可以被看作粒子，又可以被看作波动。
通过对固体中的晶格、周期性势场和电子的量子特性的研究，能带理论成功地解释了许多固体性质的实验观测结果。
能带结构在能带理论中，能带结构指的是固体中电子能量与动量之间的关系。
通过计算或实验，可以确定材料中电子的能带结构，即导带和价带之间的关系。
能带结构的计算通常使用密度泛函理论（DFT）等方法。
通过计算材料的能带结构，可以得到电子的分布和能量特性，进而预测材料的电子导电、磁性和光学等性质。
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。
导带、价带、禁带
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）。
固体的能带
固体的导电性能由其能带结构决定。对一价金属，价带是未满带，故能导电。对二价金属,价带是满带，但禁带宽度为零，价带与较高的空带相交叠,满带中的电子能占据空带，因而也能导电，绝缘体和半导体的能带结构相似，价带为满带，价带与空带间存在禁带.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。在任何温度下，由于热运动，满带中的电子总会有一些具有足够的能量激发到空带中，使之成为导带。由于绝缘体的禁带宽度较大，常温下从满带激发到空带的电子数微不足道，宏观上表现为导电性能差。半导体的禁带宽度较小,满带中的电子只需较小能量就能激发到空带中,宏观上表现为有较大的电导率. 能带理论在阐明电子在晶格中的运动规律、固体的导电机构、合金的某些性质和金属的结合能等方面取得了重大成就，但它毕竟是一种近似理论，存在一定的局限性。例如某些晶体的导电性不能用能带理论解释，即电子共有化模型和单电子近似不适用于这些晶体.多电子理论建立后,单电子能带论的结果常作为多电子理论的起点，在解决现代复杂问题时，两种理论是相辅相成的.
名词解释满带,价带,空带,导带,禁带,本征半导体
名词解释满带，价带，空带，导带，禁带，本征半导体【知识】名词解释满带、价带、空带、导带、禁带和本征半导体引言：在学习半导体材料和器件时，我们经常会遇到一些关键概念，如满带、价带、空带、导带、禁带和本征半导体。
这些概念是理解半导体材料电子性质的基础，对我们深入研究半导体物理和应用至关重要。
本文将从浅入深，按照知识的深度和广度，详细解释这些概念及其相互关系，并分享一些个人观点和理解。
一、满带（Filled Band）：满带是指能带（Energy Band）中填满了一定数量电子的状态。
我们知道，能带是指由一系列最小能量差区间组成的能级的集合。
在固体中，由于原子之间的相互作用和电子之间的库仑斥力，导致能带形成。
当所有可能的能级都被填满电子时，该能带就形成了满带。
满带中的电子具有最高的能量和动力学状态，不容易发生运动。
二、价带（Valence Band）：价带是比满带更低的能级集合，其中填充了价电子。
在半导体中，价电子是能够参与化学键形成的电子。
在固体中，处于价带的电子通常与原子核以及其他电子相互作用，因此它们的动能较低，不容易跃迁到更高能级。
三、空带（Empty Band）：空带是位于价带之上的一些能级，其能量比价带更高，但没有被电子填充。
当一个价带中的电子跃迁到空带时，将留下一个空穴（空缺的价电子），形成一个电子-空穴对（Electron-Hole Pair）。
空带中的状态可以是空的，也可以由导带中的电子填充。
四、导带（Conduction Band）：导带是位于空带之上的能带，具有相对较高的能量。
在纯净的半导体中，导带中没有或几乎没有电子。
当一个电子跃迁到导带时，它具有足够的能量来在材料中自由移动，因此可以导电。
导带中的电子通常没有与原子核或其他电子的强相互作用。
五、禁带（Band Gap）：禁带是指价带和导带之间的能量间隙，也称为能隙（Energy Gap）。
在这个能隙内，材料中几乎没有允许的能级存在。
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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。
价带（valence band）或称价电带，通常是指半导体或绝缘体中，在绝对零度下能被电子占满的最高能带。
价带电子被束缚在原子周围，而不像导体、半导体里导带的电子一样能够脱离原子晶格自由运动。
在某种材料的电子能带结构图像中，价带位于导带的下方，在价带和导带的中间绝缘（绝缘体）或由能隙（或称“禁带”）间隔，而在金属中，价带和导带之间没有能隙。
注：上方两条白色带为没有电子填充的带，下面三条灰色带为充满电子的带，其中最高一条灰色带为价带，它与最低一条白色带之间的空隙为能隙
注：其中灰色带为导带，黑色带为价带，中间的虚线为费米能级。
可见，金属没有能隙，而半导体和绝缘体均有能隙，且后者的能隙大于前者。
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。
对于未掺杂的本征半导体[1]，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。
[1] 完全不含杂质且无晶格缺陷的纯净半导体称为本征半导体，而实际半导体不能绝对地纯净。
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，空带中存在电子后成为导带（conduction band），价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位，称为空穴（hole），导带中的电子和价带中的空穴合称为电子－空穴对。
上述产生的电子和空穴均能自由移动，成为自由载流子（free carrier），它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流，分别称为电子导电和空穴导电。
这种由于电子－空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电。
导带中的电子会落入空穴，使电子－空穴对消失，称为复合（recombination）。
复合时产生的能量以电磁辐射（发射光子photon）或晶格热振动（发射声子phonon）的形式释放。
在一定温度下，电子－空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡，此时本征半导体具有一定的载流子浓度，从而具有一定的电导率。
加热或光照会使半导体发生热激发或光激发，从而产生更多的电子－空穴对，这时载流子浓度增加，电导率增加。
半导体热敏电阻和光敏电阻等半导体器件就是根据此原理制成的。
常温下本征半导体的电导率较小，载流子浓度对温度变化敏感，所以很难对半导体特性进行控制，因此实际应用不多。