作者yjlee (阿仁仔)
看板Electronics
標題Re: 費米能階??
時間Tue Sep 16 20:13:37 2008
※ 引述《jfsu (水精靈)》之銘言：
: ※ 引述《yjlee (阿仁仔)》之銘言：
: : 請問各位大大有關費米能階的問題
: : 為何半導體的費米能階 在導帶與價帶的中間??
: : 為何不是剛好在價帶的最高點??
: : 這跟其升溫時的機率有關嗎??
: : 因為升溫後的費米函數回推 所以得到費米能階在導價帶中間嗎??
: : 感恩 ^ ^
: 你可以參考 "Solid State Electrinic Device"這本書的第80頁，它有說明。
: 在此，我摘錄給你。
: For instrinsic material we know that the concentration of holes in the
: valence band is equal to the concentration of electrons in the conduction band.
: Therefore, the Fermi level ( Ef )must lie at the middle of the band gap in
: instrinsic material.
: (Actually the instrinsic Ef is displaced slightly from the middle of the gap,
: since the densities of available states in the valence and conduction bands
: are not euqal.)
: 簡而言之就是，在本質半導體中，在價帶中的電洞濃度 = 導帶中的電子濃度
: 所以費米能階會在中間。
: 至於你說的溫度變化，嗯，它是會造成費米能接變動，但這是結果，並非主因。
感謝回覆
我的問題是: 費米能階的定義是: 在零度K時，低於費米能階的所有狀態都被佔滿了
所以，我的問題是:半導體或絕緣體的禁止能隙之間的任一個地方以下，在零度K時，
都是被佔滿的(因為禁止能隙的地方是沒有任何狀態可提供佔領的)
可是既然是這樣，那麼費米能階定義在哪裡會最適合呢??
他是怎麼定義出來的呢??
這是因為上述的電子跟電洞的量相同，所以半導體的費米能階就一定要再中間附近呢??
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◆ From: 140.126.251.50
1F：推 finike:據我所知費米能階定義是"單一電子所擁有的最大動能"所以 09/25 22:22
2F：→ finike:畫能帶圖來看的話，在T=0K 的時候半導體的價帶應該是全滿的 09/26 00:47
3F：→ finike:所以無法導電~~也因此費米能階此時應該是低於導帶的高度 09/26 00:48
4F：→ finike:所以費米能階在零度K時的位置應在價帶的頂端(因為導帶是空 09/26 00:50
5F：→ finike:的) 09/26 00:51
6F：推 phyaim:對於無參雜半導體他是要讓某個溫度電子濃度和電動濃度相同 09/29 01:11
7F：推 phyaim:所定出來的地方 09/29 01:15
8F：→ phyaim:有dopant的話 就看自由載子量來決定 費米能階位置 09/29 01:18