晶體的能帶結(jié)構(gòu)(編輯修改稿)
2025-07-21 12:36 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，如:Li … 導(dǎo)帶 某些二價金屬，如:Be, Ca, Mg, Zn, Ba … 滿帶 空帶E E 導(dǎo)帶 空帶 如:Na, K, Cu, Al, Ag… 有幾種情形：(1)沒有滿帶 導(dǎo)帶和空帶不重疊(如Li，…) 導(dǎo)帶和空帶重疊(如Na，K，Cu，Al，Ag) (2)有滿帶，但滿帶和空帶(或?qū)?重疊(如某些二價元素Be，Ca，Mg，Zn，Ba) E 空帶 空帶 滿帶禁帶ΔEg=3～6eV在外電場的作用下，電子容易從低能級躍遷到高能級，形成集體的定向流動(電流)，顯出很強(qiáng)的導(dǎo)電能力。 二、絕緣體(insulator)的能帶結(jié)構(gòu)禁帶較寬(相對于半導(dǎo)體)，禁帶寬度 DEg = 3～6 eV 一般的熱激發(fā)、光激發(fā)或外加電場不太強(qiáng)時，滿帶中的電子很難能越過禁帶而被激發(fā)到空帶上去。當(dāng)外電場非常強(qiáng)時，電子有可能越過禁帶躍遷到上面的空帶中去形成電流，這時絕緣體就被擊穿而變成導(dǎo)體了。三、半導(dǎo)體的能級特點(diǎn)與導(dǎo)電機(jī)制E 空帶 滿帶ΔEg=～2eV禁帶本征(純凈)半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體(intrinsic semiconductor)是指純凈的半導(dǎo)體，導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間。(1)能帶結(jié)構(gòu)和絕緣體相似，只是半導(dǎo)體的禁帶寬度很小(ΔEg= ～2eV)加熱、光照、加電場都能把電子從滿帶激發(fā)到空帶中去，同時在滿帶中形成“空穴”(hole)。(2)導(dǎo)電機(jī)制 在電場作用下，電子和空穴均可導(dǎo)電，它們稱作本征載流子；它們的導(dǎo)電形成半導(dǎo)體的本征導(dǎo)電性。 思考：為什么半導(dǎo)體的電阻會隨溫度升高而降低？2. 雜質(zhì)半導(dǎo)體(impurity semiconductor)如在純凈的半導(dǎo)體中適當(dāng)摻入雜質(zhì)，可提高半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力；能改變半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)制。按導(dǎo)電機(jī)制，雜質(zhì)半導(dǎo)體可分為n型(電子導(dǎo)電)和p型(空穴導(dǎo)電)兩種。 (1)n型半導(dǎo)體n型半導(dǎo)體：四價的本征半導(dǎo)體Si、Ge等摻入少量五價的雜質(zhì)(impurity)元素(如P、As等)就形成了電子型半導(dǎo)體，也稱n型半導(dǎo)體。 n 型半導(dǎo)體 PSiSiSiSiSiSiSiΔEDΔEg空 帶滿 帶施主能級圖中摻入的五價P原子在晶體中替代Si的位置，構(gòu)成與Si相同的四電子結(jié)構(gòu)，多出的一個電子在雜質(zhì)離子的電場范圍內(nèi)運(yùn)動。由量子力學(xué)，雜質(zhì)的(多余電子)的能級在禁帶中，且緊靠空帶(或?qū)?，下?。圖中能量差
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