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  • 1 # 深海中的一條小魚

    由於能帶是由能級擴充套件而來,能帶和能級一樣,相互之間存在沒有能級的間隔,這個間隔就是禁帶,電子無法取到禁帶中的能量。

    當原子處於基態的時候,它的所有電子從最低能級開始依次向上填充。對於半導體,電子剛好填充到某一個能帶滿了,下一個能帶全空。這些被填滿的能帶稱為滿帶,滿帶中能量最高的一條稱為價帶。

    由於電流的產生需要載流子發生定向運動,而價帶中電子已經佔據了所有可能的能級,絕大多數電子相鄰位置上的態都已經被佔據了,無法移動,所以價帶中的電子可以認為是不導電的。

    對於半導體,能量最高的一個價帶,到能量更高的下一個能帶之間有一個禁帶,但是這個禁帶的寬度(能量)不是很大,所以有一些電子有機會躍遷到下一個能帶。由於這個能帶幾乎是空的,所以電子們躍遷到這個能帶之後就可以自由地奔跑,這個能帶就是導帶。

    (另外對於絕緣體,這個禁頻寬度太大,基本上不可能有電子躍遷過去。對於金屬,根本沒有禁帶,導帶和價帶直接重合了,既然最高的能帶本身就不滿那不需要躍遷就可以導電了。)

    需要注意的是以上的能帶圖、導帶、價帶的說法都是以電子為基準的(能級越高電子能量越大),如果是針對空穴,就是在導帶中不導電(導帶中全是空穴……),在價帶中能導電。所以我們把(半導體內),導帶中的電子和價帶內的空穴合稱載流子。

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