Zakázané pásmo

V fyzice pevného skupenství (a příbuzný aplikoval pole), zakázané pásmo je energetický rozdíl mezi vrcholem skupiny valence a dno pásma vodivosti v izolačních látkách a polovodičích. To je často hláskované “bandgap”.

Viďte elektrické vedení a polovodič pro více detailní popis struktury skupiny.

Zakázané pásmo polovodiče je důležité pro množství důvodů. An vnitřní (čistý) polovodič je vodivost je silně závislá na zakázaném pásmu. Toto je, protože jediné dostupné nosiče pro vedení jsou elektrony, které zvládají dostat dost teplotní energie být vzrušený od skupiny valence do pásma vodivosti. Od Fermi-Dirac statistiky, pravděpodobnost těchto excitací nastávat je úměrný k:

kde:

exp je exponenciální funkce

_g je zakázané pásmo energie

k je Boltzmann konstanta

T je teplota

V mnoha zařízeních tento druh vodivosti je nežádoucí osoba a větší bandgap materiály dávají lepší představení. V infračerveném photodiodes, malý orchestr polovodič mezery je používán dovolit detekci minima-fotony energie. Schopnost přizpůsobit bandgap zařízení je možná ve slitinách polovodiče (takový jako GaAlAs, InGaAs, InAlAs, etc...), a je někdy odkazoval se na jak bandgap inženýrství. Toto je využíváno v designu heterojunction bipolárních tranzistorů (HBTs) a laserové diody.

Zakázaná pásma

Obyčejné materiály u pokojové teploty

Si	1.11 eV
Ge	0.67 eV
GaAs	1.43 eV
InP	1.34 eV
Bohužel	2.16 eV
Gan	3.37 eV
Diamond	5.46 6.4 eV
AlGaAs	1.42 - 2.16 eV

Rozdíl mezi polovodiči a izolačními látkami je poněkud dvojznačný. Opravdu, shodovat se k jedné definici, polovodič je druh izolační látky. Obecně, materiál s dostatečně velkým zakázaným pásmem bude izolační látka. Postava 3 eV je někdy daná. Pohyblivost také hraje roli v určovat hmotnou neoficiální klasifikaci.

Zakázané pásmo sníží se s rostoucí teplotou, v procesu příbuzném tepelnému roztažení. Bandgaps může být jeden přímý nebo nepřímé bandgapss.

Viz též

Chemikálie

Seznam témat elektroniky

Jiný

Fyzika pevného skupenství