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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 功能材料 » 基础研究 » 【求助】本征半导体的费米能级？
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lw8519

金虫 (小有名气)

[交流] 【求助】本征半导体的费米能级？

为什么本征半导体的费米能级选在禁带的中间，而不是价带顶能？
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1楼 2009-05-15 17:06:01
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mozhui

★
musi429(金币+0,VIP+0):多谢交流～ 5-16 00:24
zt970831(金币+1):补上金币
引用回帖:
Originally posted by lw8519 at 2009-5-15 17:34:
多谢多谢!
还有一个疑问是：禁带是电子不出现的地方，怎么去理解费米能级在禁带中？

1.费米能级是区分绝对零度下占据态和非占据态的能量值，按照电子的费米狄拉克分布，可以证明其等于体系的化学势在温度为绝对零度时的值。
2.对于本征半导体，可以严格证明在绝对零度下化学势的值等于带隙中间对应的能量值，从而根据1，费米能级位于带隙中央。
3.在有限温度下，费米能级偏离能隙中央的大小正比于温度，比例系数依赖于价带与导带的有效质量有关（它们比值的自然对数），通常情况下比例系数与波尔兹曼常数一个量级，因而在室温下可以近似认为费米能级处于带隙中央
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9楼2009-05-15 22:50:52
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yzcluster

金虫 (著名写手)

小木虫扫盲人
★ ★
musi429(金币+0,VIP+0):多谢交流～ 5-16 00:23
musi429(金币+0,VIP+0): 5-16 00:25
zt970831(金币+2,VIP+0):感谢您的交流 5-17 09:28
由本征半导体空穴和电子相等，可以推出来。另外，费米能级不是严格的在禁带中间，跟温度和价带顶，导带底的有效状态密度还有关系
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2楼2009-05-15 17:13:22
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lw8519

金虫 (小有名气)
多谢多谢!
还有一个疑问是：禁带是电子不出现的地方，怎么去理解费米能级在禁带中？
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3楼2009-05-15 17:34:59
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bdtlyh

铜虫 (小有名气)
★
musi429(金币+0,VIP+0):多谢交流～ 5-16 00:23
zt970831(金币+1):补上金币
建议楼主参考早期黄昆先生的半导体物理教材，本论坛就有电子版，那个上面已经讲的非常浅显和明白了，其中专门讲到了楼主的问题，谢谢！
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4楼2009-05-15 17:43:30
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