研究半导体的禁带宽度的有什么意义

研究半导体的禁带宽度的有什么意义

禁带宽度(Band gap)是指一个能带宽度(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而跃迁到导带，这个能量的最小值就是禁带宽度
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。
简而言之，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。

对于常用的si、ge和gaas等半导体，在由原子结合而成为晶体的时候，价键将要产生所谓杂化（s态与p态混合——sp3杂化），结果就使得一条原子能级并不是简单地对应于一个能带。所以，当温度升高时，晶体的原子间距增大，能带宽度虽然变窄，但禁带宽度却是减小的——负的温度系数。 当掺杂浓度很高时，由于杂质能带和能带尾的出现，而有可能导致禁带宽度变窄。 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