应《网络安全法》要求，自2017年10月1日起，未进行实名认证将不得使用互联网跟帖服务。为保障您的帐号能够正常使用，请尽快对帐号进行手机号验证，感谢您的理解与支持！

24小时热门版块排行榜    

小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 无机非金属 » 交流探讨 » 【请教】关于本征半导体费米能级的疑惑
51/1返回列表
查看: 1900  |  回复: 8
只看楼主 @他人 存档 新回复提醒 (忽略) 收藏    在APP中查看
当前主题已经存档。
当前只显示满足指定条件的回帖，点击这里查看本话题的所有回帖

jackyzheng9986

铜虫 (小有名气)

[交流] 【请教】关于本征半导体费米能级的疑惑

关于费米能级的定义大家都知道是绝对零度下自由电子的最高能级，费米能级只与电子密度有关。另外晶格周期势场不会改变费米球的体积大小只会影响它的形状。我的问题是：
    为什么本征半导体能带中的费米能级出现在禁带中间呢？如果是这样，在绝对零度下电子都分布在价带上，电子在k空间中的排布怎么能填满费米球呢？
   谢谢各位指教！

[ Last edited by SHY31 on 2009-4-19 at 14:55 ]
回复此楼

» 收录本帖的淘帖专辑推荐

概念

» 猜你喜欢
1楼 2009-03-07 13:11:24
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

jackyzheng9986

铜虫 (小有名气)
The standard result for the chemical potential μ of an ideal intrinsic semiconductor as calculated in the canonical ensemble indicates that μ goes to the middle of the band gap as the temperature T goes to zero. However, the definition of μ implies that μ goes to the bottom of the conduction band as T---------->0. The solution to this puzzle is that the Fermi–Dirac distribution function ceases to be accurate for the thermal occupation probabilities when the temperature is so low that the number of electrons in the conduction band is of order unity. The use of the correct occupation numbers results in μ going to the bottom of the conduction band as T--->0
参考文献：Am. J. Phys. / Volume 72 / Issue 5/page 676
这是2004年发表的一篇文章，按照文章的解释，绝对0度本征半导体化学势应处在导带底部。按照化学势的定义---系统加入一个电子所增加的吉布斯自由能，这也是可以理解的。此时费米分布函数失效。因此某些教材上说0K时费米能级处于禁带中间由此来看应该是不对的（至少没有可靠的证据）
赞一下 回复此楼
9楼2009-04-25 16:57:53
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
查看全部 9 个回答

ufoer

荣誉版主 (著名写手)

PNNL- new life
引用回帖:
Originally posted by jackyzheng9986 at 2009-3-7 13:11:
关于费米能级的定义大家都知道是绝对零度下自由电子的最高能级，费米能级只与电子密度有关。另外晶格周期势场不会改变费米球的体积大小只会影响它的形状。我的问题是：
    为什么本征半导体 ...

第一个问题恐怕不能这样表述吧。对于本证半导体而言，费米能级恰好处于禁带中央位置；对于非本征半导体，费米能级也处于禁带里边，但可能不是在价带和导带的中间位置。对于N型来说，会向施主能级即导带方向靠拢，而对于P型来说会向受主能级，即价带方向靠拢。

不过第二个问题现在还回答不清：）
赞一下 回复此楼
xxxxxxxxxxxxx
2楼2009-03-07 15:33:51
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

jackyzheng9986

铜虫 (小有名气)
楼上的回答我怎么感觉和我说的一样啊 我就说了一个问题啊 我就是问为什么本证半导体的费米能级处在禁带中间啊 对于非本证半导体费米能级处在价带里面 是由于参杂导致电子密度增加导致的 这个我清楚我就是问为什么本证半导体费米能级处在禁带中间？
赞一下 回复此楼
3楼2009-03-07 17:06:04
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

jackyzheng9986

铜虫 (小有名气)
我想应该这样解释，费米能级是自由电子近似下的最高能级。晶格周期势场虽然不影响电子的波矢可是在布里渊区边界上却改变了电子的质量，即有效质量，使得价带顶部的能量降低了，所以说就低于了费米能级。大家看这样想对吧？
赞一下 回复此楼
4楼2009-03-07 18:49:59
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
查看全部 9 个回答
普通表情 龙 兔 虎 猫 高级回复 (可上传附件)
最具人气热帖推荐 [查看全部] 作者 回/看 最后发表
[基金申请] 重要来源：本周末出结果 +3 瞬息宇宙 2026-08-12 3/150 2026-08-13 06:40 by 玲珑133
[基金申请] FileCode能看出啥？ +8 要乐观耀哥 2026-08-10 23/1150 2026-08-13 00:35 by 要乐观耀哥
[基金申请] 应该是93bebmhtak前后十一个字符比较关键 +22 Lanmanbaby 2026-08-09 36/1800 2026-08-12 22:50 by sdfapple719
[基金申请] 2019年青年基金涵评意见，大家看看几个A，几个B? +10 Tide man 2026-08-11 10/500 2026-08-12 20:59 by 陈晨晨陈啊
[基金申请] 不应该看fileCode +5 且听虎啸 2026-08-12 6/300 2026-08-12 16:26 by Tide man
[基金申请] 好奇怪的filecode +5 布布和一二 2026-08-08 6/300 2026-08-12 16:11 by 云上清扬
[基金申请] 长年满屏的广告，版主太不责任了。基金也等的急 +4 gltch 2026-08-12 4/200 2026-08-12 16:08 by eulota
[论文投稿] 职称评审，求友友推荐见刊最快的期刊 +4 工厂打螺丝 2026-08-08 4/200 2026-08-12 09:18 by hansi2025
[硕博家园] 读博的好处 +3 lnee 2026-08-11 3/150 2026-08-11 18:10 by 希望我好好的
[基金申请] 分享一下我之前已中青C的计划书的filecode +3 布布和一二 2026-08-11 4/200 2026-08-11 15:20 by aasahr
[基金申请] 我的国基提前知道中了，可是同事的操作让我实在接受不了，怎么会有这样的人 +8 家与远方 2026-08-10 13/650 2026-08-11 09:49 by 家与远方
[基金申请] 确定了，国自然21号放榜 +6 布布和一二 2026-08-10 7/350 2026-08-10 19:15 by 2000zf36392
[基金申请] 关于代码变化问题，想知道的进来 +17 且听虎啸 2026-08-07 24/1200 2026-08-10 18:35 by zhangduo2008
[基金申请] 国自然结果 +4 Vierhys 2026-08-10 8/400 2026-08-10 15:06 by Vierhys
[基金申请] 这样的filecode谁见过 +11 布布和一二 2026-08-08 22/1100 2026-08-10 11:10 by wmfsnow
[基金申请] 关于filecode +4 布布和一二 2026-08-07 7/350 2026-08-07 22:55 by zhanghaozhu
[基金申请] 固定端突然变了，今天 +6 archvillain 2026-08-06 10/500 2026-08-07 16:03 by 医学老男孩
[基金申请] filecode变化情况 +6 布布和一二 2026-08-07 22/1100 2026-08-07 14:45 by 且听虎啸
[基金申请] filecode +14 等待解的谜 2026-08-06 19/950 2026-08-07 12:20 by wlwhappy
[基金申请] filecode +8 布布和一二 2026-08-06 11/550 2026-08-06 20:41 by tangpu318
信息提示
关闭
请填处理意见
关闭