能隙

✍ dations ◷ 2025-12-03 01:28:15 #固体物理学,半导体

能隙（band gap或energy gap）也译作能带隙（energy band gap）、禁带宽度（width of forbidden band），在固体物理学中泛指半导体或绝缘体的价带顶端至传导带底端的能量差距。

对一个本征半导体而言，其导电性与能隙的大小有关，只有获得足够能量的电子才能从价带被激发，跨过能隙并跃迁至传导带。利用费米-狄拉克统计可以得到电子占据某个能级 $E_{0}$ $E_{0}$ 的概率。又假设 $E_{0}>>E_{F}$ $E_{0}>>E_{F}$ ， $E_{F}$ $E_{F}$ 是所谓的费米能级，电子占据 $E_{0}$ $E_{0}$ 的概率可以利用玻尔兹曼近似简化为：

在上式中， $E_{g}$ $E_{g}$ 是能隙的宽度、 $k {\displaystyle k}$ $k$ 是玻尔兹曼常数，而 $T {\displaystyle T}$ $T$ 则是温度。

半导体材料的能隙可以利用一些工程手法加以调整，特别是在化合物半导体中，例如控制砷化镓铝（AlGaAs）或砷化镓铟（InGaAs）各种元素间的比例，或是利用如分子束外延（Molecular Beam Epitaxy, MBE）成长出多层的外延材料。这类半导体材料在高速半导体元件或是光电元件，如异质结双极性晶体管（Heterojunction Bipolar Transistor, HBT）、激光二极管，或是太阳能电池上已经成为主流。

Direct and indirect band gaps（英语：Direct and indirect band gaps）

相关

逻辑史逻辑史，又称理则史，指逻辑学的发展史。在古埃及和巴比伦都发现逻辑学的萌芽。但现在所使用的逻辑学产生于古希腊时期。与此同时，印度和中国也独立地发展了逻辑学。中国古代逻辑
比利时法语社区法语社群（Communauté française），又称瓦隆－布鲁塞尔联盟（Fédération Wallonie-Bruxelles），是比利时三个社群之一。法语社群的意思是使用法语的比利时人；并成立代表比利时法语居
梵书梵书（天城体：ब्राह्मण，IAST：brāhmaṇa）是古印度的一种宗教文献。它的名称来自于词根bṛh，“增长，变大”。参考同源词：梵（brahman），婆罗门（brāhmaṇa），梵天（brahmā）。传统上将梵书
正一盟威道天师道是道教的一个派别，就是原来的五斗米道。五斗米道又称正一道、正一盟威之道，在东汉顺帝时期，由张道陵在四川鹤鸣山（今成都市大邑县北）创立。五斗米道以老子为教主，基本经典是
刺客暗杀或称行刺、密裁指因为一些原因而进行的谋杀，常常是政治因素；执行暗杀的人称为刺客。一些恐怖组织（最早为中世纪的阿萨辛派，其后则有近代的爱尔兰新芬党、意大利烧炭党、俄罗
迈克尔·N·霍尔迈克尔·N·霍尔（英语：Michael Nip Hall，1953年6月12日－），美国-瑞士分子生物学家，巴塞尔大学生物中心教授。1991年霍尔及其团队发现了雷帕霉素靶蛋白（TOR）激酶信号通路，并揭示了它在细
炔酮在有机化学中，炔酮（英语：ynone）是指结构为 R1C≡C‒C(=O)R2 (其中R2 ≠ H) 的化合物，其中C≡C三键位于羰基(C=O)官能团的α和β位，如茵陈二炔酮是天然存在的一种炔酮。合成炔酮的
寄付香油钱，又称“香火钱”、“香纸钱”、“添油香”、“添香油”等，在台湾，俗称“添油香”、“功德金”、“寄付”、“寄付金”（来自日语，捐款之意），在日本称“赛钱”。有时被引申为奉
陈强陈强（1918年－2012年6月26日），原名陈庆三，中国大陆电影表演艺术家，获得第29届百花奖终身成就奖。曾主演经典影片《红色娘子军》、《白毛女》等，以反派角色见长，此外也曾参加拍摄多部
王树增王树增（1952年2月－），北京人，中华人民共和国作家，一级作家，中国共产党党员，硕士学历。现任中华人民共和国武警总部政治部创作室主任，少将军衔。1968年赴山西临汾乡村插队务农。1970年