硅si是直接带隙还是间接带隙→与电子浓度有什么关系?

发布网友 发布时间：2024-10-23 15:19

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热心网友 时间：2024-11-02 06:01

硅Si属于间接带隙半导体，与直接带隙半导体GaAs、InP不同。直接带隙半导体中，当价带电子跃迁至导带时，电子波矢不变，保持动量守恒，电子寿命短，发光效率高。相反，硅等间接带隙半导体的导带底和价带顶在k空间中不同位置，跃迁过程中需要改变动量，因此能量释放不全，发光效率较低。

硅Si的价带顶位于布里渊区中心，而导带底则分别位于<100>方向的简约布里渊区边界上和布里渊区中心到布里渊区边界的0.85倍处，导带底与价带顶对应的波矢不同，这是硅成为间接禁带半导体的关键。

硅Si作为间接带隙半导体，其电子与空穴复合时需要改变动量，导致能量释放不完全，发光效率低于直接带隙半导体。这一性质决定了硅Si在发光器件中的应用较少，而更广泛应用于其他电子器件。直接带隙半导体如GaAs、InP则由于其高发光效率，在发光器件制作中占据重要地位。