Mikä on kaistaväli – energia-aukko puolijohteissa – määritelmä

puolijohdeilmaisimet - parametritaulukkoNimi puolijohde tulee siitä, että näiden materiaalien sähkönjohtavuus on metallin, kuten kuparin, kullan jne. ja eristeen, kuten lasin, sähkönjohtavuuden välillä. Niiden energia-aukko on alle 4eV (noin 1eV). Kiinteän olomuodon fysiikassa tämä energia-aukko tai kaistaväli on valenssikaistan ja johtavuuskaistan välinen energia-alue, jossa elektronitilat ovat kiellettyjä. Puolijohteiden ominaisuudet määräytyvät valenssi- ja johtavuuskaistojen välisen energia-aukon mukaan. Ymmärtääksemme, mikä on puolijohde, meidän on määriteltävä nämä termit.

Kiinteän olomuodon fysiikassa tämä energia-aukko tai bändiaukko on valenssikaistan ja johtokaistan välinen energia-alue, jossa elektronitilat ovat kiellettyjä. Toisin kuin johtimissa, puolijohteessa elektronien on saatava energiaa (esim. ionisoivasta säteilystä) ylittääkseen bändiaukon ja päästäkseen johtavuuskaistalle. Kaistahalkeamat ovat luonnollisesti erilaisia eri materiaaleissa. Esimerkiksi timantti on laajakaistainen puolijohde (Egap = 5,47 eV), jolla on suuri potentiaali elektronisten laitteiden materiaalina monissa laitteissa. Toisaalta germaniumilla on pieni kaistanhalkaisijan energia (Egap = 0,67 eV), mikä edellyttää ilmaisimen käyttämistä kryogeenisissä lämpötiloissa.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.