石墨烯,半导体的“野心家”
但石墨烯当半导体还有一个问题,它是零带隙材料。零带隙是指禁带宽度为零。带隙是导带的最低点和价带的最高点的能量之差,带隙越大,电子由价带被激发到导带越难,本征载流子浓度就越低,电导率也就越低。没有带隙的话,就无法充分实现逻辑电路必须的晶体管“关断(SwitchOff)”功能。所以它不是半导体,而...
隧道效应:现代穿墙术,从BSC理论聊到约瑟夫森效应|粒子|费米|原子...
半导体的能带结构是这样的:它有一个很窄的禁止能带,宽度大概在1-3电子伏特之间,夹在两个允许能带之间。其中,靠近禁止能带下面的允许能带叫做价带,靠近禁止能带上面的允许能带叫做导带。在常温下,半导体的价带里的电子都被占满了,导带里的电子都是空的,所以半导体不会导电。但是,当半导体受到热或者电的刺激时,一...
中美联手芯片大突破!石墨烯半导体横空出世,硅基时代转向碳基?
而在价带和导带之间,有一个电子无法存在的区域,禁止电子呆在那里,所以叫禁带,这个禁带的宽度我们就称为能隙或带隙。在金属中,这个能隙为零,相当于只有一条理论上的界限,所以只要一通电,电子就兴冲冲地跑到导带,一窝蜂地往前冲形成电流。在绝缘体中,这个能隙很大,超过了3电子伏特,电子到这里一看,妈呀,一望无涯...
下一代芯片用什么半导体材料
2023年的诺贝尔化学奖被授予“发现和合成量子点”的三名科学家。所谓量子点是一类微小颗粒或纳米晶体,即直径在2-10纳米之间的半导体材料,是导带电子、价带空穴及激子在三个空间维度上束缚住的半导体纳米结构。除了在显示和照明领域的应用外,诺贝尔化学奖委员会称,未来量子点还有望在量子计算、柔性电子产品、微小传...
下一代芯片用什么半导体材料?专家:未来方向必然是宽禁带半导体
所谓量子点是一类微小颗粒或纳米晶体,即直径在2-10纳米之间的半导体材料,是导带电子、价带空穴及激子在三个空间维度上束缚住的半导体纳米结构。除了在显示和照明领域的应用外,诺贝尔化学奖委员会称,未来量子点还有望在量子计算、柔性电子产品、微小传感器、更薄的太阳能电池等领域做出贡献。
钙钛矿电池能在太空中自我修复?是时候好好盘盘它啦!
由于将电子从价带移动到导带的行为需要能量,因此只有能量超过该能量区间的光子才会产生电子-空穴对(www.e993.com)2024年9月10日。在硅中,导带与价带之间的能量差(带隙或能隙)约有1.1eV,这对应波长约1.1微米的红外光。换句话说,红光、黄光、蓝光和一些近红外光子能被吸收转化,而波长更长(能量更低)的无线电波、微波和大多数红外光子则不会...
念念不忘,必有回响,半导体都遇到爱情啦!你呐?
半导体一般有着上下两个能带,上面的叫做导带(一般标记为C),下面的叫做价带(一般标记为V)。在绝对零度的时候,价带中充满着电子,而导带中则没有电子。随着温度升高,一小部分价带中的电子(n)就会激发到导带;而电子激发出去后在价带留下的空位,叫做空穴(p)。半导体理论中不能炒CP,因为导带中并没有空穴这个概念。
中外芯片差距究竟有多远?
到这,由量子力学发展出的能带理论就差不多成型了,能带理论系统地解释了导体、绝缘体和半导体的本质区别,即,取决于满轨道和空轨道之间的间隙。学术点说,取决于价带和导带之间的禁带宽度。这里有个问题,一旦细轨道变少了,能不能挤成宽轨道就不好说了,所以能带理论本质上是一个近似理论,不适用于少量原子组成的固...
光伏设备一级市场系列研究:降本增效目标下的技术迭代
不同材料的带隙大小决定了其导电性。对于绝缘体来说,其价带和导带之间的带隙特别大,电子几乎不可能获取足够的能量从价带跃迁到导带;半导体的带隙相对更小,价电子如果接受外部能量,就可以从价带跃迁到导带中;导体的价带和导带则几乎是重合的,因此没有带隙,这意味着电子可以自由移动到导带中。
手机快充能达到200瓦,离不开它的贡献
价带和导带之间的能量不允许电子占据,称为禁带。半导体的禁带宽度比绝缘体更小,这造就了其独特的导电性。部分价带的电子可以穿过禁带进入导带,但这需要能量,禁带越宽则所需能量越高。较高的电压或较高的温度可以提供这些能量。宽禁带半导体有着更大的禁带宽度,具有更耐高温、更耐高压的性质...