登录注册   忘记密码
查看: 71|回复: 1
上一主题 下一主题

[发布] 半金属与半导体有何差异,如何准确区分?

楼主
发表于 2018/1/12 10:15:03 | 只看该作者
网上说半金属禁带宽度很小或者为零,那是否比金属禁带宽度还要小,感觉半金属概念不清
1 楼
发表于 2018/2/26 | 只看该作者

二者的区别还是来自于能带结构的不同。根据能带理论,根据价带与导带之间的间隔从窄到宽,固体可以依次分为金属、半金属、半导体和绝缘体。对于半导体和绝缘体,导带和价带之间的间隔相对较大,使得费米能级附近电子的态密度等于零,称为带隙。

先说半导体,这个概念没什么疑议,即价带和导带之间存在带隙,一般在1~3eV,通过热激发或者施加外电场可以使电子从价带跃迁至导带。

半金属,在英文中对应两个侧重点不同的词,semimetal和half-metal。
半金属(semimetal)是指价带和导带之间相隔很窄的材料。由于导带和价带之间的间隔十分小,使得费米能级附近电子的态密度接近于零。
半金属(half-metal)是指对于自旋为某一方向的电子表现为导体,但是对于自旋为另一方向的电子表现为半导体或绝缘体的材料。所有半金属都是铁磁性或亚铁磁性的,但是大多数铁磁性或亚铁磁性的材料都不是半金属。许多已知的半金属都属于氧化物、硫化物或赫斯勒合金。
有人建议把half-metal翻译成“半极性金属”(或“半极金属”)以示与semimetal的区别,但文献中大多依旧两种都称作半金属。

传张能带图,有助于理解。

英文版维基说的比较清楚,比较好区别:
Metals have a partially filled conduction band. A semimetal is a material with a very small overlap between the bottom of the conduction band and the top of the valence band. A semimetal thus has no band gap and a negligible density of states at the Fermi level. A metal, by contrast, has an appreciable density of states at the Fermi level because the conduction band is partially filled.


验证码
看不清换一张