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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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metaliium

银虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
09年的帖子，不知道自己以前有没有回过。。。

费米能级本身的概念是电子在绝对零度下由低往高排布得到的最高的能量，是不会存在在禁带中的。。。

然而那是在导体中的情况。在半导体和绝缘体中直接使用费米能级的概念没有意义，但是费米统计分布仍然成立。在有限温度下，一个本征的半导体中，价带中的电子激发到导带去，天然有价带的空穴总数/浓度等于导带的电子总数/浓度。电子的热激发显然遵循费米分布。因此能够定义出一个统计意义上等效的费米能级，恰好在禁带中央。。。如果有掺杂这个费米能级则主要由掺杂决定，于是就不在禁带中央了。
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50楼2014-08-26 00:27:27
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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.
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4楼2009-08-23 19:42:07
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