禁能量区
概念对于被电子部分占据的能带,在外电场作用下,电子可以吸收能量跃迁到未被电子占据的能级去,从雨形成电流,起导电作用。对于任何半导体材料,都有一个禁止能量区,在禁止能量区内不存在允许的能带。
基本介绍根据泡利不相容原理，每个原子能级上能够容纳自旋方向相反的两个电子，因此由Ⅳ个能级组成的能带中可容纳2N个电子。根据电子先占据低能态这一原理，下面能带填满了电子，上面的能带没有电子占据。对于满带，所有能级均被电子占据，在外电场作用下，电子并不能形成电流。对于被电子部分占据的能带，在外电场作用下，电子可以吸收能量跃迁到未被电子占据的能级去，从雨形成电流，起导电作用。对于任何半导体材料，都有一个禁止能量区，在禁止能量区内不存在允许的能带。在这一能隙的上方允许有能量区或能带，称为导带；能隙的下方允许有能量区或能带，称为价带。导带最低能量与价带最高能量的间隙称为带隙死，即禁带宽度。价键上的电子激发成为准自由电子，即价带电子激发成为导带电子的过程，称为本征激发。
举例半导体晶体的能带结构是用E（k）与七的关系来表示的。根据导带底和价带顶所对应的庀值位置，可分为两种能带结构。一种是导带极小值与价带极大值处于相同的七值处（包括k＝0的布里渊区原点，Γ点），称为直接带隙半导体；另一种是导带极小值与价带极大值处于不同的七值处，称为间接带隙半导体。由于两类半导体在能带结构上的差别，使它们的电学性质和光学性质都表现出很大的差异。下面介绍几种重要半导体的能带结构。