能帶方法

能帶方法是研究固體中電子能級分布及運動規律的方法。固體中電子具有的能量範圍稱為能帶。以晶體為例,晶體是大量原子按一定次序排列的集合,其中的電子在晶格原子產生的周期場和其它電子的平均場的作用下使能級分成若干組,每一組包含大量密集的能級,通常把這些密集的能級看成是連續的能帶(簡稱帶),能帶的數目和寬度可隨著晶體的不同而不同。

相鄰兩能帶間的空隙稱為“禁帶”(或空帶),電子不能具有這種能量;被電子完全占滿的能帶稱為“滿帶”(或稱價帶),滿帶中無空位,或只具備少量空位(“空穴”);少數電子占據的能帶,稱為導帶,其中的電子能夠導電。金屬具有導帶,故可以導電。絕緣體中都為滿帶,因而不能導電。對半導體而言,既可以是導帶中具有少量電子的弱導電情況(電子導電型即N型),又可以是價帶中具有少量“空穴”的導電情況(“空穴”導電型即P型)。能帶理論成功地解釋了絕緣體、半導體和導體的電性能,對固體材料和器件,尤其對半導體材料和器件的發展具有十分重要的意義。

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