半导体满带和空带间隔

半导体满带和空带间隔,第1张

Eg是两个能带之间的带隙宽度,即禁带宽度。

固体按导电能力的大小可以分为金属、半导体和绝缘体

固体中能带被电子填充情况只能有三种:1、空带,即能带中的电子态是空的,没有电子占据;2、满带,即能带中的电子态是满的,完全被电子占据,不存在没有电子的空状态;3、不满带,即能带被电子部分填充。

能带理论指出,如果一个晶体具有不满的能带存在,则该晶体具有导电性,当然在热平衡状态下除外。

下图为金属,半导体和绝缘体三种固体的电子填充能带情况的示意图;在金属中,被电子填充的最高能带是不满的,而且能带中电子密度很高,所有金属有着良好的导电性;对于绝缘体和半导体,在绝对零度(T=0K)时,被电子占据的最高能带是满的,称为满带,该满带上面领近能带是空的,称为空带。满带和空带之间被禁带分开,由于没有不满的能带存在,所有它们不能导电。绝缘体的禁带宽度很宽,即使在温度升高时,电子也很难从满带激发到空带中去,所以绝缘体不导电。

一、直接带隙半导体材料就是导带最小值(导带底)和满带最大值在k空间中同一位置。电子要跃迁到导带上产生导电的电子和空穴(形成半满能带)只需要吸收能量。

二、间接带隙半导体材料导带最小值(导带底)和满带最大值在k空间中不同位置。形成半满能带不只需要吸收能量,还要改变动量。

三、间接带隙半导体材料导带最小值(导带底)和满带最大值在k空间中不同位置。电子在k状态时的动量是(h/2pi)k,k不同,动量就不同,从一个状态到另一个必须改变动量。

扩展资料:

一、半导体激光器又称激光二极管,是用半导体材料作为工作物质的激光器。由于物质结构上的差异,不同种类产生激光的具体过程比较特殊。

二、常用工作物质有砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等。激励方式有电注入、电子束激励和光泵浦三种形式。

三、 半导体二极管激光器是最实用最重要的一类激光器。它体积小、寿命长,并可采用简单的注入电流的方式来泵浦其工作电压和电流与集成电路兼容,因而可与之单片集成。

四、半导体激光器件,可分为同质结、单异质结、双异质结等几种。同质结激光器和单异质结激光器在室温时多为脉冲器件,而双异质结激光器室温时可实现连续工作。

五、并且还可以用高达GHz的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出。由于这些优点,半导体二极管激光器在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等方面以及获得了广泛的应用。

参考资料:

能带结构---百度百科


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