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“导带”,“禁带”,“价带”分别指什么?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/10/05 09:26:15
“导带”,“禁带”,“价带”分别指什么?
导带是半导体最外面(能量最高)的一个能带,是由许多准连续的能级组成的;是半导体的一种载流子——自由电子(简称为电子)所处的能量范围.导带中往往只有少量的电子,大多数状态(能级)是空着的,则在外加作用下能够发生状态的改变,故导带中的电子能够导电,即为载流子.导带底是导带的最低能级,可看成是电子的势能,通常,电子就处于导带底附近;离开导带底的能量高度,则可看成是电子的动能.当有外场作用到半导体两端时,电子的势能即发生变化,从而在能带图上就表现出导带底发生倾斜;反过来,凡是能带发生倾斜的区域,就必然存在电场(外电场或者内建电场).导带底到真空中自由电子能级的间距,称为半导体的亲和能,即是把一个电子载流子从半导体内部拿到真空中去所需要的能量.这是半导体的一个特征参量.
禁带,英文名为:Forbidden Band 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,即使在较高的温度下,仍是电的不良导体.
价带[1](valence band)或称价电带,通常是指半导体或绝缘体中,在0K时能被电子占满的最高能带.对半导体而言,此能带中的能级基本上是连续的.全充满的能带中的电子不能在固体中自由运动.但若该电子受到光照,它可吸收足够能量而跳入下一个容许的最高能区,从而使价带变成部分充填,此时价带中留下的电子可在固体中自由运动.价带中电子的自由运动对于与晶体管有关的现象是很重要的.被价电子占据的允带(低温下通常被价电子占满).