能隙

✍ dations ◷ 2025-07-21 14:15:10 #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

失血出血是指血液从血管或心脏外出至组织间隙、体腔或身体表面。根据出血原因可分为两种：心脏或血管壁破裂的出血称为破裂性出血；毛细血管和细静脉壁通透性增高的出血称为漏出性出
神经调节神经调节 (Neuromodulation)是一种神经传导过程。在此过程中，一个特定神经元使用一个或多个神经传导物质来控制一系列神经元。被一小群神经元覆盖住的神经调解质会在神经系统
猪圆环病毒病猪圆环病毒（Porcine circovirus，PCV）是一种单链DNA病毒(class II)，无囊膜，单股环状。病毒衣壳呈20面体对称结构，直径约17 nm。猪圆环病毒属圆环病毒科圆环病毒属。猪圆环病毒是在
丹人丹麦日耳曼人（Dane，Dani）是居住在斯堪的那维亚南部的北日耳曼部落，居住范围大概是今天的丹麦本部和瑞典南部斯堪尼地区，并存在于北欧铁器时代和维京时代。他们建立了后来的丹麦王
古罗马神话像古希腊神话这样的罗马神话实际上并不存在，一直到罗马共和国末期罗马的诗人才开始模仿希腊神话编写自己的神话，因此罗马人没有传说的、像希腊神话中那样的神之间的斗争之类的
赫图阿拉赫图阿拉城（满语：ᡥᡝᡨᡠ ᠠᠯᠠ，转写：Hetu Ala），亦作赫图阿喇、黑秃阿喇、黑图阿拉等，“赫图阿拉”为满语“横岗”之意，是指女真族首领努尔哈赤在今辽宁省抚顺市新宾满族自治县永
帕马森干酪帕马森乳酪（意大利语：Parmigiano-Reggiano，直译为帕尔马地方乳酪）是种硬质的乳酪，制造过程中有煮过但是没有挤压。该乳酪是依出产地区意大利艾米利亚-罗马涅的帕尔马以及艾米利亚
朴景利朴景利（1926年12月2日－2008年5月5日）是韩国女小说家。她于1957年以短篇小说《不信时代》获得现代文学新人奖，1961年以长篇小说《漂流岛》获得来成文学奖，在1965年以长篇小说《市
汤用彤汤用彤（1893年8月4日－1964年5月1日），字锡予，湖北黄梅人，生于甘肃省渭源县，中国近代国学大师，中央研究院第一届院士。汤用彤父亲汤霖，字雨三，为光绪十六年庚寅恩科进士，平生致力于汉学，对
入侵检测系统入侵检测系统（英语：Intrusion-detection system，缩写为 IDS）是一种网络安全设备或应用软件，可以监控网络传输或者系统，检查是否有可疑活动或者违反企业的政策。侦测到时发出警报或