授教案 第六章发光器件 ·0·0 图6.30晶体中电子共有化运动 E3原了能级 原子轨道 许可带 禁带 E2 许可带 禁带 许可带 E1 图6.31原子能级和晶体能带 在半导体中，由于邻近原子的作用，电子所处的能态扩展成能级连续分布的 能带。能量低的能带称为价带，能量高的能带称为导带，导带底的能量Ec和价 带顶的能量v之间的能量差Ec-Ev=Eg称为禁带宽度或带隙。电子不可能占据 禁带。 在半导体材料中，根据费米一狄拉克统计，对于由大量电子所组成的独立 体系，每个能量为E的单电子态，被电子占据的概率∫()服从费米分布函数： 1 f(E)= )+1 (6.12) kT E,:费米能级。 注：费米能级不是一个可以被电子占据的实际的能级，它是反映电子在各能级中 分布情况的参量，具有能级的量纲。对于具体的电子体系来说，在一定温度下 只要把费米能级确定后，电子在各量子态中的分布情况就完全确定了。费米能级 的位置由系统的总电子数、系统能级的具体情况及温度等决定。 本征半导体：在较低温度下费米能级位于禁带的中心，价带中所有的状态都由电授课教案 第六章 发光器件 图 6.30 晶体中电子共有化运动 图 6.31 原子能级和晶体能带 在半导体中，由于邻近原子的作用，电子所处的能态扩展成能级连续分布的 能带。能量低的能带称为价带，能量高的能带称为导带，导带底的能量 Ec 和价 带顶的能量 Ev 之间的能量差 Ec-Ev=Eg 称为禁带宽度或带隙。电子不可能占据 禁带。 在半导体材料中，根据费米－狄拉克统计，对于由大量电子所组成的独立 体系，每个能量为 E 的单电子态，被电子占据的概率 服从费米分布函数： Ef )( exp( 1) 1 )( + − = kT EE Ef F （6.12） E f ：费米能级。 注：费米能级不是一个可以被电子占据的实际的能级，它是反映电子在各能级中 分布情况的参量，具有能级的量纲。对于具体的电子体系来说，在一定温度下， 只要把费米能级确定后，电子在各量子态中的分布情况就完全确定了。费米能级 的位置由系统的总电子数、系统能级的具体情况及温度等决定。 本征半导体：在较低温度下费米能级位于禁带的中心，价带中所有的状态都由电 17