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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 无机/物化 » 无机化学 » 为什么晶体C到Ge一次从绝缘体变化到半导体
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远方的羊羊

新虫 (小有名气)

[求助] 为什么晶体C到Ge一次从绝缘体变化到半导体 已有2人参与

为什么晶体C到Ge一次从绝缘体变化到半导体

@jiagle @fds329 @崇明先生 发自小木虫Android客户端
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1楼 2016-12-14 10:02:24
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jiagle

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
冰点降温: 金币+2, 谢谢专家回帖解答，辛苦啦！ 2016-12-15 19:36:24
远方的羊羊(冰点降温代发): 金币+20 2016-12-15 19:36:41
参看能带理论：
C（金刚石，绝缘体）中C－C键极强，C上的电子定域程度高，形成的能带的价带和导带能量差很大；
Ge的半径大，Ge-Ge键弱，Ge上的电子离域程度大幅度提高，形成的能带的价带和导带能量差就较小（以4配位相参与比较，高配位数相的导电性更好，甚至是金属），具有半导体性质。
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2楼2016-12-14 11:12:53
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wwyygg0520

新虫 (文坛精英)

头大不怕雨淋

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
冰点降温: 金币+1, 谢谢回帖，欢迎常来无机物化版块。 2016-12-15 19:37:39
远方的羊羊(冰点降温代发): 金币+5 2016-12-15 19:37:45
补楼上专家的回复：
绝缘体和半导体的界限并不是确定的，绝缘体也可视为带宽很大的半导体。从这个角度看，从C到Si到Ge，也并没什么质的变化。最近还有一篇Nature Material讲金刚石相关的光催化呢。
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3楼2016-12-14 12:53:53
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jiagle

专家顾问 (知名作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
远方的羊羊(冰点降温代发): 金币+10 2016-12-15 19:38:07
冰点降温: 金币+1, 谢谢专家回帖解答，辛苦啦！ 2016-12-15 19:38:15
引用回帖:
3楼: Originally posted by wwyygg0520 at 2016-12-14 12:53:53
补楼上专家的回复：
绝缘体和半导体的界限并不是确定的，绝缘体也可视为带宽很大的半导体。从这个角度看，从C到Si到Ge，也并没什么质的变化。最近还有一篇Nature Material讲金刚石相关的光催化呢。

建议去关注一下金刚石的光催化中有没有掺杂或是用什么光来光解。
因为通过掺杂，可以在原本禁带区会产生新的价带或导带，从而改变禁带宽度。显然，提问者应不包含这类掺杂情况。
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4楼2016-12-14 15:10:59
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wwyygg0520

新虫 (文坛精英)

头大不怕雨淋

【答案】应助回帖

供参考:
Photo-illuminated diamond as a solid-state source of solvated electrons in water for nitrogen reduction
D. Zhu, et al., Nature Materials 12, 836–841 (2013). doi:10.1038/nmat3696.
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5楼2016-12-15 12:27:34
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