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lifucheng

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[求助] 求助有关半导体能带间隙的问题已有1人参与

各位固体物理的高手们，小的本不学固体物理，但是现在碰到了这方面的问题实在搞不清楚，特来求助。
一篇文献（全文见附件）上通过 (αhν)∧2~hν作图得到Co3O4具有两个 optical band gap energy (Eg):3.95eV，2.13 eV, 还计算optical band gap energy difference:  △Eg=Eg1-Eg2=3.95-2.13 =1.82 eV
总的来说文章里面提了两个概念 Eg：optical band gap energy
                                       △Eg：optical band gap energy difference
请问：1： Eg和△Eg分别指什么？
      2：常说的的半导体能带带间隙（比如：TiO2的能带间隙是3.2eV）是Eg还是△Eg？
附件是这个问题的原文表述，还望高手不吝赐教，小的感激不尽！

能带间隙.jpg

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附件 1 : Co3O4-能带-5.pdf

2015-02-01 21:00:44, 683.41 K

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1楼 2015-02-01 21:04:16

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hbc1234

木虫 (小有名气)

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【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★
lifucheng: 金币+6, ★★★很有帮助 2015-02-05 21:59:48

Eg就是我们常说的带隙，而△Eg只是作者随便写的一个量，代表同一个样品中两个Eg的差值。
从我的角度来看，作者的这种说法是不太准确的。作者想表达的意思在下面这段里：
As has been investigated in the literature, 81,82 the first band gap can
be associated to O2 fCo2 charge-transfer process (basicoptical band gap energy, or valence to conduction band excitation) while the second one to O2 f Co3 charge transfer (Co3 level is located below the conduction band).82 The multiple band gap energies for the Co3O4 particles may also suggest the possibility of degeneracy of the valence band. 83,84

这只能说是样品中存在两种不同的光吸收机制，存在两个不同的吸收过程。但是在固体物理的定义里，所谓带隙就是导带与价带的能量差，即文章中的O2→Co2 charge-transfer process (basicoptical band gap energy, or valence to conduction band excitation)，另一个二点几eV的跃迁，我们称之为intraband transition，也就是导带或者价带与禁带内的某个杂质/缺陷能级的跃迁。