导带、价带、禁带、允带都是什么逻辑关系?
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发布时间:2022-04-22 05:01
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时间:2023-08-01 00:04
导带、价带、禁带、允带de 逻辑关系是:
由于能带是由能级扩展而来,能带和能级一样,相互之间存在没有能级的间隔,这个间隔就是禁带,电子无法取到禁带中的能量。
当原子处于基态的时候,它的所有电子从最低能级开始依次向上填充。对于半导体,电子刚好填充到某一个能带满了,下一个能带全空。这些被填满的能带称为满带,满带中能量最高的一条称为价带。
由于电流的产生需要载流子发生定向运动,而价带中电子已经占据了所有可能的能级,绝大多数电子相邻位置上的态都已经被占据了,无法移动,所以价带中的电子可以认为是不导电的。
对于半导体,能量最高的一个价带,到能量更高的下一个能带之间有一个禁带,但是这个禁带的宽度(能量)不是很大,所以有一些电子有机会跃迁到下一个能带。由于这个能带几乎是空的,所以电子们跃迁到这个能带之后就可以自由地奔跑,这个能带就是导带。
(另外对于绝缘体,这个禁带宽度太大,基本上不可能有电子跃迁过去。对于金属,根本没有禁带,导带和价带直接重合了,既然最高的能带本身就不满那不需要跃迁就可以导电了。)
需要注意的是以上的能带图、导带、价带的说法都是以电子为基准的(能级越高电子能量越大),如果是针对空穴,就是在导带中不导电(导带中全是空穴……),在价带中能导电。所以我们把(半导体内),导带中的电子和价带内的空穴合称载流子。
以下扩展:
为了方便描述电子在能带中的分布,我们引入了费米能级。
费米能级的含义是,当半导体处于绝对零度的时候,费米能级以下的所有能级都被电子填满,费米能级以上所有的能级都是空的。当温度高于绝对零度的时候,可以通过费米能级和温度来计算电子的费米-狄拉克分布。所以费米能级能够完全描述平衡载流子的分布情况。
纯净的半导体(本征半导体)的导电能力是很差的,因为需要很高的温度才能让足够多的载流子跃迁到导带。一般使用半导体的时候都会进行掺杂,通过掺入杂质来引入新的能级。
对于硅来说,掺杂硼可以在禁带中里价带很近的位置上引入一组全空的能级,价带电子可以很容易地跃迁到这个能级上,电子跃迁之后在价带留下的空穴就可以导电了,这就是P型半导体。
掺杂磷,可以在禁带中里导带很近的位置上引入一组全满的能级,这个能级上的电子可以很容易地跃迁到导带上,成为导带电子导电,这就是N型半导体。
导带、价带、禁带、允带都是什么逻辑关系?
导带、价带、禁带、允带de 逻辑关系是:由于能带是由能级扩展而来,能带和能级一样,相互之间存在没有能级的间隔,这个间隔就是禁带,电子无法取到禁带中的能量。当原子处于基态的时候,它的所有电子从最低能级开始依次向上填充。对于半导体,电子刚好填充到某一个能带满了,下一个能带全空。这些被填满的...
导带、价带、禁带、允带都是什么逻辑关系?
导带、价带、禁带、允带这四者的逻辑关系大概就是很简单的排列关系吧,层层递进,由浅及深,其中最严格的可能就是禁带了
导带、价带、禁带、允带都是什么逻辑关系?
在半导体中,禁带的存在并非绝对,它与价带之间存在微弱的宽度,允许少数电子跃迁到能量稍高的导带。这些自由电子的出现,使得半导体具有导电潜能。相比之下,绝缘体的禁带宽度过大,电子跃迁几乎不可能;金属则没有禁带,价带和导带直接相连,使得电子无需跃迁即可参与导电。费米能级的引入,为我们理解电子在...
...价带顶有什么区别 还有能带,允带,禁带,导带,价带之间关系
Ec就是导带底所处的能级,Ev就是价带顶所处的能级。禁带宽度就是中间的Eg,是不允许电子存在的部分(禁是禁止之意)。
我理解的半导体pn结的原理,哪里错了?
理解半导体PN结的原理,需要从能带和载流子的基本概念入手。能带包括导带、价带、禁带和允带,它们构成了半导体的能级结构。导带和价带之间的能隙是禁带,而允带在某些特定条件下可能出现在导带和价带之间。在P型和N型半导体中,它们的能级分布存在差异,这是由于掺杂能级的位置不同。在绝对零度时,电子从低...
导带禁带价带分别指什么 什么是导带禁带价带
2、禁带,英文名为:ForbiddenBand在能带结构中能态密度[1]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,...
晶体中电子的能量由一系列能带描述的结论是如何做出的?
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什么是价带?导带?禁带?
就是所谓半导体的禁带宽度。这就是产生本征激发所需要的最小平均能量。这是半导体最重要的一个特征参量。对于掺杂半导体,电子和空穴大多数是由杂质来提供的。能够提供电子的杂质称为施主;能够提供空穴的杂质称为受主。施主的能级处在靠近导带底的禁带中;受主的能级处在靠近价带顶的禁带中。
什么是禁带宽度
允带和允带之间(只要是指价带和导带之间)能带就是禁带,不允许载流子存在的能量区间。禁带宽度指导带中最低能级(导带底)和价带最高能级(价带顶)的能量之差。单位一般是eV,电子伏。
什么叫导带,什么叫价带啊?
导带:由自由电子形成的能量空间。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 价带: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...