金属是那些最高能带未被完全填满的固体.pptVIP

* 第13章 第5节 §13.5 导体、半导体和绝缘体 一、导体 1、良导体（金属） 是那些最高能带未被完全填满的固体 1s 2s 2p 3s 钠 (1s2 2s2 2p6 3s1 ) 晶体能带 满 带 半满带 空 带 3p 2、导体（半金属） 最上面满带和一个空带重叠 1s 2s 2p 3s 镁 (1s2 2s2 2p6 3s2 ) 晶体能带 3s 电子可分布在 3s 和 3p 能带中 满 带 未满带 未满带 3p 能带 重叠 二、绝缘体 最上面的价带是满的，同时和下一个空带之间有几个电子伏特能隙的固体。 1s 2s 2p 3s 价 带(满) 导 带(空) 3p 绝缘体能带 能 隙 较 大 三、半导体 价带和导带之间的能隙小于约1 eV左右 价 带(满) 导 带(空) 半导体能带 能 隙 较 小 绝缘体 金钢石 氧化锌 氯化银 硫化钙 eV 5.33 3.2 3.2 2.42 半导体 硅 锗 碲 锑化锢 eV 1.14 0.67 0.33 0.23 能 隙 ( eV ) 由于价带与导带之间的能隙较小，将价带中最上面的电子激发到导带内时就较容易。 当温度升高时，有更多的电子能够跳到下一个能带去起导电作用，电导率随温度而迅速增加。其中有两个因素起导电作用： （1）在上面的导带中少数电子所起的作用和它们在金属中所起的作用相同； （2）而价带中留下的空穴起着类似的作用，不过它们好象是正的电子。 例如：在硅中，当温度从250K增加到450K 时，激发电子的数目增加到10.6倍。 上述半导体中的导电性，叫做内禀导电性。半导体的导电性还可以通过加进某些杂质而提高。 1、n 型(负性)半导体 假定杂质原子(磷或砷)比半导体的原子(硅和锗)具有较多的电子(额外电子)，在导带下方的能隙中形成某些分立的杂质能级，其距离约为十分之几电子伏特，这些额外的电子容易被杂质原子释放出来并被激发至导带，于是，激发电子对半导体的电导率有贡献。这种杂质原子，叫做施主；这种半导体叫做 n 型(负性)半导体。 n 型 半 导 体 中 能 带 价 带(满) 导 带(空) 能 隙 较 小 杂质能级 - - - - * 第13章 第5节