绝缘体是什么意思(物理绝缘体是什么意思)

发布时间: 5/9/2023 6:14:47 PM 来源: 创意众筹

绝缘体是什么意思(物理绝缘体是什么意思)

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1、温度为绝对零度时固体能带中充满电子的最高能级。

2、常用EF表示。

3、对于固体试样,由于真空能级与表面情况有关,易改变,所以用该能级作为参考能级。

4、电子结合能就是指电子所在能级与费米能级的能量差。

5、作用作为费米-狄拉克分布函数中一个重要参量的费米能级EF,具有决定整个系统能量以及载流子分布的重要作用。

6、①在半导体中,由于费米能级(化学势)不是真正的能级,即不一定是允许的单电子能级(即不一定是公有化状态的能量),所以它可以像束缚态的能级一样,可以处于能带的任何位置,当然也可以处于禁带之中。

7、对于绝缘体和半导体,费米能级则处于禁带中间。

8、特别是本征半导体和绝缘体,因为它们的价带是填满了价电子(占据概率为100%)、导带是完全空着的(占据概率为0%),则它们的费米能级正好位于禁带中央(占据概率为50%)。

9、即使温度升高时,本征激发而产生出了电子-空穴对,但由于导带中增加的电子数等于价带中减少的电子数,则禁带中央的能级仍然是占据概率为50%,所以本征半导体的费米能级的位置不随温度而变化,始终位于禁带中央。

10、②费米能级实际上起到了衡量能级被电子占据的概率大小的一个标准的作用。

11、在E1/2;在E>EF时,f(E) <1/2;在E=EF时,f(E)=1/2。

12、譬如,当(E–EF) >5kT时,f(E) < 0.007,即比EF高5kT的能级被电子占据的概率只有0.7%。

13、因此,EF的高低(位置)就反映了能带中的某个能级是否被电子所占据的情况。

14、费米能级上电子占据的概率刚好为50%。

15、在温度不很高时,EF以上的能级基本上是空着的(例如,导带就是如此,其中的自由电子很少),EF以下的能级基本上是被电子填满了的(例如,价带就填满了价电子,其中的自由空穴很少);在EF以上、并越靠近EF(即E-EF越小)的能级,被电子所占据的概率就越大。

16、对于n型半导体,因为导带中有较多的电子(多数载流子),则费米能级EF必将靠近导带底(EC);同时,掺入施主杂质的浓度越高,费米能级就越靠近导带底。

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