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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 【交流】费米能级为何会出现在禁带中？
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yizhangs

木虫 (小有名气)

[交流] 【交流】费米能级为何会出现在禁带中？ 已有10人参与

在固体物理中老师讲费米能级是电子占据概率为0.5的能级位置，可是学习半导体物理时，发现费米能级常常在半导体的禁带中，大家知道禁带中电子是不能占据的，那为何电子占据概率为二分之一的费米能级会出现在禁带里面呢？
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1楼 2009-08-23 16:39:40
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jyexiaodong

木虫 (小有名气)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
前面各位大侠的讨论都忽略了一个重要的问题：能级是不连续的，只能取一些分立的值，而费米函数是一个连续的函数。   以能级为横坐标，电子占据概率为纵坐标，我们画出的图形只是一些分立的点，费米函数只是把这些分离的点连成了一条曲线。。换句话说如果能级是连续的，我们绝对不能提“电子占据概率”这个概念，而应该是“电子占据概率密度”。  也就是说，费米函数上并不是每个点都有取值的，禁带上没有能级，所以虽然费米函数为1/2的值在禁带上，但禁带上依然没有电子，同样，禁带上即使没有电子占据，因为禁带上没有能级，禁带也不存在空穴占据。
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41楼2010-11-22 11:12:59
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ffffcccc

新虫 (初入文坛)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
是不是异质结材料？两个非米面拉平了的结果。
我猜想的啊
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2楼2009-08-23 17:23:46
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qfw_68

版主 (文坛精英)

有尾巴的青蛙
★ ★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
zt970831(金币+3):感谢您的交流
个人理解：在绝对0K时，电子均按泡利不相容原理填充于能量低于费米面的状态中，即在费米能级以下的价带都是满的（电子占据概率为1），而费米能级以上的导带都是空的（电子占据概率为0）。电子虽然不能占据在禁带中，但若按能量取连续值来说，禁带中央的占有几率就可取上述概率0到1的平均值，恰好为0.5。
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没有困难创造困难也要上网。
3楼2009-08-23 17:48:17
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yizhangs

木虫 (小有名气)
引用回帖:
Originally posted by ffffcccc at 2009-8-23 17:23:
是不是异质结材料？两个非米面拉平了的结果。
我猜想的啊

不是的,跟异质结没关系,单质硅的费米能级也在禁带中.
赞一下 回复此楼
4楼2009-08-23 19:42:07
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