פער אסור

מבנה פסים במוליך למחצה

בפיזיקה של מצב מוצק, פער אסור, המכונה גם פער אנרגיה הוא טווח של אנרגיות במוצק בו לא יכולים להימצא אלקטרונים. כאשר מתארים את המבנה האלקטרוני של מוצקים, פער האנרגיה מתייחס למרחק האנרגטי בין ראש פס הערכיות לתחתית פס ההולכה.

בתיאור פשטני, פער האנרגיה הוא האנרגיה המינימלית הדרושה לשחרר אלקטרון מהקליפה החיצונית של אטום במוצק, שם הוא קשור אל הגרעין (ונמצא בפס הערכיות) ולהפוך אותו לנושא מטען חופשי ונייד בסריג (פס ההולכה).

לפער האנרגיה חשיבות מכרעת בקביעת התכונות החשמליות והאופטיות של החומר. נהוג להפריד בין מתכת לבין מבודד או מוליך למחצה באופן הבא: אם רמת פרמי של החומר נמצאת בתור פער אסור, אז הוא מוליך למחצה או מבודד. ניתן לומר כי מוליך למחצה הוא למעשה מבודד עם פער אנרגיה קטן יחסית, אם כי אין גודל פער אסור המבדיל חד משמעית בין מוליך למחצה למבודד. מקרה ביניים נוסף הוא מוליך למחצה מנוון (degenerate semiconductor), שהוא מוליך למחצה עם רמת פרמי שנמצאת בתוך פס ההולכה או פס הערכיות בגלל סימום כבד.

ערכים נפוצים

להלן כמה דוגמאות של פערים אסורים במספר מוליכים למחצה ומבודדים[1]

טור בטבלה המחזוריתשם החומרסימן כימיפער אסור ב-300K (אלקטרון וולט)
IVצורן (סיליקון)Si1.12
IVגרמניוםGe0.66
IVיהלוםC5.5
III-Vגליום ארסנידGaAs1.424
III-Vגליום פוספידGaP2.26
III-Vגליום ניטריד (הקסגונלי)GaN3.39
תחמוצת סיליקוןSiO28.9

ראו גם

קישורים חיצוניים

ראו מדיה וקבצים בנושא זה בוויקישיתוף.

הערות שוליים

  1. ↑ מקור מקיף לפרמטרים של מוליכים למחצה
This article is issued from Hamichlol. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.