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重要半导体的能带图（参考资料） k k 能带结构就是晶体电子的能量E与波矢kk之间的关系曲线。现在已经发展出了许多能带 结构的计算方法和实验方法，并且对于一系列半导体的能带结构进行了理论计算和实验验 证。 能带结构的计算一般都是在一定的晶格周期性势场形式下、基于单电子近似来求解 Schrödinger方程；这里重要的是如何选取晶格周期性势场的近似模型。因此，依据势场模型 的选取就有多种不同的计算能带结构的方法，例如Hartree-Fock方法、量子缺陷方法、赝勢 方法等。 1 图 若干半导体的能带结构（计算） 1 图1是采用赝勢方法计算而得到的若干重要半导体的能带结构图（未考虑电子自旋）。见 Γ 到，图中所有半导体的价带顶都位于Brillouin区中心（ 点），然而导带底却不一定；因此就 有所谓直接跃迁能带结构的半导体（直接禁带半导体）和间接跃迁能带结构的半导体（间接 禁带半导体）之分：Si、Ge、GaP、AlP、AlSb、AlAs等是间接禁带半导体；GaAs、InP、InAs、 α InSb、GaSb、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdTe等是直接禁带半导体。 -Sn（灰锡）具有金刚石型 的晶体结构，它是一种半金属（即禁带宽度为0的半导体）；其他类似的半金属有HgSe和HgTe。 图2～图5示出的是一些重要的宽禁带半导体的能带结构。这些新型的半导体往往被称为 第三代半导体材料（第一代是Si，第二代是GaAs）。GaN、AlN、InN是直接禁带半导体，SiC、 BN是间接禁带半导体。它们在高功率、高温、微波、低噪声等应用领域内具有优良的性能； 特别，氮化镓基的半导体不仅在微波领域、而且在高效率发光（蓝色光）领域内，都表现出 了突出的成效。 2 图 三种碳化硅的能带结构 2 3 图 两种氮化镓的能带结构 4 图 三种氮化硼的能带结构 3 5 图 氮化铝和氮化铟的能带结构 —————————————————————————— 4