半导体
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为什么要关注材料的费米能级?
说明:费米能级是描述电子能态占据概率的核心参数,绝对零度时为占据态与非占据态分界,有限温度下遵循费米–狄拉克分布,等同于电子化学势。其在半导体中决定载流子类型,金属…
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电子与空穴:半导体物理的关键概念与应用
本文系统介绍了电子和空穴的基本性质及其在半导体中的关键作用。电子作为带负电的基本粒子,其能级分布遵循量子力学规律;空穴则是电子跃迁后留下的等效正电荷载流子,二者共同参与半导体的导电…
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什么是功函数?核心定义、计算方式及应用价值
说明:功函数是真空能级与费米能级的能量差,量化电子逃逸材料的最小能量,是表征表面电子结构的核心参数。 其计算以DFT为主,辅以准原子模型、应变响应理论等;应用涵盖金属周期性规律…
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费米能级的量子统计本质与核心作用
说明:费米能级(Fermi level)是凝聚态物理和半导体物理中的核心概念,它定义了在绝对零度时电子填充的最高能级,并决定了材料中电子的统计分布行为。 这一概念由恩里科·费米…
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能带-性能关联图谱:半导体电学/光学特性调控的能带工程指南
本文系统介绍了半导体的基本概念、能带结构及其在科技领域的重要应用。半导体通过掺杂可精准调控导电性能,其能带结构(导带、价带和禁带)决定了材料的电学和光学特性。 详细区分了直接带隙和…
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态密度在半导体领域应用
态密度(Density of States, DOS)是固体物理和半导体物理中的一个核心概念,它描述了在单位能量范围内,固体中可被电子占据的量子态数量。态密度不仅反映了材料的电子结…
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差分电荷密度的应用
差分电荷密度在材料界面与异质结构研究中的应用 1. 半导体异质界面电荷调控 在半导体异质结(如 GaAs/AlGaAs、MoS₂/WSe₂)中,差分电荷密度可直观呈现界面处的电…
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从微观电子分布到宏观材料性能了解差分电荷密度的意义
差分电荷密度的物理内涵与多维意义:从微观电子分布到宏观材料性能的桥梁 差分电荷密度的基础定义与数学表达 差分电荷密度(Differential Charge Density, DC…
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如何用能带区分导体、半导体、绝缘体?
说明:导体、半导体、绝缘体本质区别在于能带结构。导体价导带重叠,半导体带隙 0.3-3.8 eV,绝缘体带隙超 6 eV。DFT 在导体中研究界面势垒,半导体中测迁移率、校正带隙,…
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碳化硅(SiC)光学性质:折射率、介电函数与吸收系数的深入分析
碳化硅(SiC)是一种具有优异光学和电学性能的宽禁带半导体材料,广泛应用于光电子、激光器、传感器以及高温器件等领域。其光学性质,包括折射率、介电函数、吸收系数等,是其在这些应用中发…