禁带宽度是怎么算出来的?

发布网友发布时间：2024-02-13 08:23

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热心网友时间：2024-06-16 08:00

禁带宽度的计算公式:Eg=1240/λg(eV)。

禁带宽度是半导体的一个重要特征参量，其大小主要决定于半导体的能带结构，即与晶体结构和原子的结合性质等有关。

禁带宽度(Band gap)是指一个带隙宽度(单位是电子伏特(ev))，固体中电子的能量是不可以连续取值的，而是一些不连续的能带，要导电就要有自由电子存在，自由电子存在的能带称为导带（能导电），被束缚的电子要成为自由电子，就必须获得足够能量从价带跃迁到导带，这个能量的最小值就是禁带宽度。

例如：室温下（300K），锗的禁带宽度约为0.66ev；硅的禁带宽度约为1.12ev；砷化镓的禁带宽度约为1.424ev；氧化亚铜的禁带宽度约为2.2eV。禁带非常窄的一般是金属，反之一般是绝缘体。半导体的反向耐压，正向压降都和禁带宽度有关。

禁带宽度对于半导体器件性能的影响是不言而喻的，它直接决定着器件的耐压和最高工作为温度；对于BJT，当发射区因为高掺杂而出现禁带宽度变窄时，将会导致电流增益大大降低。

半导体价带中的大量电子都是价键上的电子(称为价电子)，不能够导电，即不是载流子。只有当价电子跃迁到导带(即本征激发)而产生出自由电子和自由空穴后，才能够导电。

空穴实际上也就是价电子跃迁到导带以后所留下的价键空位(一个空穴的运动就等效于一大群价电子的运动)。因此，禁带宽度的大小实际上是反映了价电子被束缚强弱程度的一个物理量，也就是产生本征激发所需要的最小能量。