为什么半导体的费米能级级靠近导带多电子 靠近价带...

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2011-10-02 02:22 标签： 费米能级
准费米能级的应用_百度知道
准费米能级的应用
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com/zhidao/pic/item/562c11dfa9ec8a13daaefa1ecc0b6://b，情况相反./zhidao/wh%3D450%2C600/sign=14bd336ab5b7d0a27b9c0c99fedf5a3f/562c11dfa9ec8a13daaefa1ecc0b6，则可以近似地表示出非平衡态载流子的所谓准Fermi分布函数为fn(E)=1/{exp[(E-Efn)+1]}://b，可以引入相应的电子准Fermi能级（Efn）和空穴准Fermi能级（Efp）来分别描述其分布状况，Efn就越靠近导带底Ec，与外加作用的强度有关（例如外加电压越大。②同时。对于非平衡态的p型半导体。若导带电子和价带空穴的准Fermi能级分别为Efn和Efp，对于非平衡状态的半导体，就能够仿照采用Fermi-Drac统计来分析平衡载流子分布那样；总的空穴浓度p越大，因此两边的Fermi能级就分开了——一边是电子的准Fermi能级，准Fermi能级在能带中的位置即分别表征了总的电子和总的空穴的浓度大小，仿照平衡载流子浓度的表示.baidu://b。
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出门在外也不愁本征半导体费米能级为什么在禁带中,禁带中不是没有电子吗,为什么会是电子占据概率0.5的能级位置呢?
可以这么想,在理想情况下,价带是填满电子,导带是没有任何电子的,那么占有几率为0.5的费米能级必然在禁带中.你说到了两个容易混淆的概念,要注意区分.其一是单个电子的分布几率,遵从费米分布,是递减的；其二是电子能态的分布,也就是教科书中说的“电子的态密度”,即量子态随着能量的分布,是递增的.你说禁带没有电子,涉及的是第二个概念,因为相对于导带底,禁带能量是负,自然没有量子态,更无所谓电子的存在.而电子占有几率为0.5,说的是第一个概念.
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扫描下载二维码自由电子-模型图 导带是由形成的。即结构内自由运动的电子所具有的。&　　对于，所有价电子所处的能带就是导带。&　　对于，所有价电子所处的能带是所谓，比价带能量更高的能带是导带。在绝对零度温度下，半导体的价带(valence&band)是满带(见)，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)进入较高的空带，中存在后即成为导电的能带——导带。金属钠的能带示意图
导带的涵义
　导带是最外面（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。在中，指位于价带之上的能带。通常未被电子充满，因而电子可以在其中自由地或近似自由地运动。低于导带的能区完全为电子所填满，高于导带的能区则完全没有电子。满带的电子不能自由地穿过固体(即无传导电子)。因而一种材料中具有导带能量的电子的数目决定着这种材料传导电流的能力。如绝缘体中无导带电子故为不良导体；金属中有大量的导带电子，故为良好的导体。
导体、半导体和绝缘体的能带
导带与价带的关系　　
对于未掺杂的，中的电子是由它下面的一个（即）中的（）跃迁上来而形成的，这种产生电子（同时也产生空穴——半导体的另外一种载流子）的过程，称为本征激发。在本征激发过程中，电子和空穴是成对产生的，则总是有“电子浓度=空穴浓度”。这实际上就是本征半导体的特征，因此可以说，凡是两种载流子浓度相等的半导体，就是本征半导体。这就意味着，不仅未掺杂的半导体是本征半导体，就是掺杂的半导体，在一定条件下（例如高温下）也可以转变为本征半导体。&　　价带的能量低于导带，它也是由许多准连续的能级组成的。但是价带中的许多电子（价电子）并不能，而少量的价电子空位——空穴才能导电，故称空穴是载流子。空穴的最低能量——势能，也就是价带顶，通常空穴就处于附近。&　　价带顶与导带底之间的能量差，就是所谓半导体的。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。&　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。价带
导带与禁带的关系
在金属中，能带的分布是准连续的，电子遵守分布于能带间，部分电子的能量高于费米能级并处于导带中，既可以自由移动，成为。在中，由于存在规则的，部分能级的由于不能满足晶格的条件而不存在，导致了和导带的分离，而中间的这部分能级的就称为。证明：当N个原子相接近形成时，由于，原来单个中每一个允许能级要成&N个与原来能级很接近的。在实际的晶体中，由于原子数目N非常大，新能级又与原来能级非常接近，所以两个新能级间距离很小（相互间的为10-22）&，几乎可把这一段能级看作是连续的。我们便把这N个能级所具有的能量范围称为“能带”。不同的能带之间可以有一定的，在这个间隔范围内电子不能处于稳定状态，实际上形成一个能级禁区，称为“禁带”。此间距用&Ev来衡量。在晶体中，由价电子能级分裂而成的能带叫做“价带”，如某一能带被电子填满，则称之为“”，而在未激发情况下无电子填入的能带叫做“”，若价带中的电子受激而进入空带，则此空带称为“导带”，同时，价带上由于价电&子激发到导带后留下一些空着的能级称为“”。&“价带”&和“导带”之间是“禁带”。&金属、半导体和绝缘体的能带图
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贡献光荣榜“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）.
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yhqbvbulkl
金属的价带与导带重叠,没有禁带,其中的电子都是载流子.参见“/xmx028@126/”中的有关说明.
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