晶體的能帶結(jié)構(gòu)-文庫吧資料
2025-06-30 12:36本頁面
【正文】 帶結(jié)構(gòu)三、半導(dǎo)體的能級特點與導(dǎo)電機制E 空帶 滿帶ΔEg=～2eV禁帶本征(純凈)半導(dǎo)體禁帶較寬(相對于半導(dǎo)體)，禁帶寬度 DEg = 3～6 eV 一、導(dǎo)體(conductor)的能帶結(jié)構(gòu)1. 能帶結(jié)構(gòu) 空帶E某些一價金屬，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)，顯出很強的導(dǎo)電能力。導(dǎo)體：電阻率 r 108 Wm 絕緣體：電阻率 r 108 Wm 半導(dǎo)體：電阻率介于以上二者之間。2 導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體(conductor and insulator)若上下能帶重疊，其間禁帶就不存在。禁帶的寬度對晶體的導(dǎo)電性有重要的作用。：在能帶之間的能量間隙區(qū)，電子不能填充。在外電場作用下，這些電子的轉(zhuǎn)移可形成電流。由原子的激發(fā)態(tài)能級分裂而成，正常情況下空著； 滿帶 空帶 禁帶E：所有能級均未被電子填充的能帶。價帶：價電子能級分裂后形成的能帶。在外電場作用下，電子可向帶內(nèi)未被填充的高能級轉(zhuǎn)移，但無相反的電子轉(zhuǎn)換，因而可形成電流。：被電子部分填充的能帶。例如， 1s、2s能帶，最多容納2Ｎ個電子； 2p、3p能帶，最多容納6Ｎ個電子。排布原則：(1)服從泡里不相容原理(電子是費米子)(2)服從能量最小原理(3)兩能帶有可能重疊。能帶的一般規(guī)律：(1)外層電子共有化程度顯著，能帶較寬(DE較大) ；內(nèi)層電子相應(yīng)的能帶很窄。當(dāng)N個原子靠近形成晶體時，由于各原子間的相互作用，對應(yīng)于原來孤立原子的一個能級，就分裂成N條靠得很近的能級。兩個氫原子靠近結(jié)合成分子時，1S能級分裂為兩條。這些新能級基本上連成一片，形成能帶(energy band)。量子力學(xué)證明，由于晶體中各原子間的相互影響，原來各原子中能量相近的能級將分裂成一系列和原能級接近的新能級。原子的內(nèi)層電子與原子的結(jié)合較緊，一般不是共有化電子。原
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