什麼是價帶?導帶?禁帶

2021-08-08 21:11:20 字數 1867 閱讀 5735

1樓:小嫣老師

晶體的基本特徵是微粒按一定的規律呈週期性的排列。在晶體內部原子間存在著較強的相互作用,這導致了原子能級的變化。這種變化主要表現為形成了許多相近能級組成的共同能級,它們在能量座標上佔有一定的寬度,這種我們稱為能帶。

能帶可以分成價帶和導帶。 價帶是指基態下晶體未被激發的電子所具有的能量水平,或者說在正常狀態下電子佔據價帶。 導帶對應於激發態下晶體中被激發電子所具有的能量水平。

被激發的電子佔據導帶,可以在晶體內自由流動成為自由電子。 在價帶和導帶之間還存在一個禁帶。

導帶與價帶

價帶的能量低於導帶,它也是由許多準連續的能級組成的。但是價帶中的許多電子(價電子)並不能導電,而少量的價電子空位——空穴才能導電,故稱空穴是載流子。空穴的最低能量——勢能,也就是價帶頂,通常空穴就處於價帶頂附近。

價帶頂與導帶底之間的能量差,就是所謂半導體的禁頻寬度。這就是產生本徵激發所需要的最小平均能量。這是半導體最重要的一個特徵參量。

對於摻雜半導體,電子和空穴大多數是由雜質來提供的。能夠提供電子的雜質稱為施主;能夠提供空穴的雜質稱為受主。施主的能級處在靠近導帶底的禁帶中;受主的能級處在靠近價帶頂的禁帶中。

2樓:匿名使用者

導帶是半導體最外面(能量最高)的一個能帶,是由許多準連續的能級組成的;是半導體的一種載流子——自由電子(簡稱為電子)所處的能量範圍。導帶中往往只有少量的電子,大多數狀態(能級)是空著的,則在外加作用下能夠發生狀態的改變,故導帶中的電子能夠導電,即為載流子。 導帶底是導帶的最低能級,可看成是電子的勢能,通常,電子就處於導帶底附近;離開導帶底的能量高度,則可看成是電子的動能。

當有外場作用到半導體兩端時,電子的勢能即發生變化,從而在能帶圖上就表現出導帶底發生傾斜;反過來,凡是能帶發生傾斜的區域,就必然存在電場(外電場或者內建電場)。 導帶底到真空中自由電子能級的間距,稱為半導體的親和能,即是把一個電子載流子從半導體內部拿到真空中去所需要的能量。這是半導體的一個特徵參量。

禁帶,英文名為:forbidden band 在能帶結構中能態密度[1]為零的能量區間。常用來表示價帶和導帶之間的能態密度為零的能量區間。

禁頻寬度的大小決定了材料是具有半導體性質還是具有絕緣體性質。半導體的禁頻寬度較小,當溫度升高時,電子可以被激發傳到導帶,從而使材料具有導電性。絕緣體的禁頻寬度很大,即使在較高的溫度下,仍是電的不良導體。

價帶[1](valence band)或稱價電帶,通常是指半導體或絕緣體中,在0k時能被電子佔滿的最高能帶。對半導體而言,此能帶中的能級基本上是連續的。全充滿的能帶中的電子不能在固體中自由運動。

但若該電子受到光照,它可吸收足夠能量而跳入下一個容許的最高能區,從而使價帶變成部分充填,此時價帶中留下的電子可在固體中自由運動。價帶中電子的自由運動對於與電晶體有關的現象是很重要的。 被價電子佔據的允帶(低溫下通常被價電子佔滿)。

3樓:學荃貫翠絲

量子力學證明:當n個原子相接近形成晶體時,由於共有化運動,原來單個原子中每一個允許能級要**成

n個與原來能級很接近的新能級。

在實際的晶體中,由於原子數目n非常大,新能級又與原來能級非常接近,所以兩個新能級間距離很小(相互間的能級差為10-22)

,幾乎可把這一段能級看作是連續的。我們便把這n個能級所具有的能量範圍稱為“能帶”。

不同的能帶之間可以有一定的能量間隔,在這個間隔範圍內電子不能處於穩定狀態,實際上形成一個能級禁區,稱為“禁帶”。此間距用禁頻寬度

ev來衡量。

在晶體中,由價電子能級**而成的能帶叫做“價帶”,如某一能帶被電子填滿,則稱之為“滿帶”,而在未激發情況下無電子填入的能帶叫做“空帶’,若價帶中的電子受激而進入空帶,則此空帶稱為“導帶”,同時,價帶上由於價電

子激發到導帶後留下一些空著的能級稱為“空穴”。

“價帶”

和“導帶”之間是“禁帶”。

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