وتشمل هندسة فجوات الضمادات تعديل الممتلكات الإلكترونية للمواد لتحقيق الوظائف المنشودة، ومن الضروري تطوير شبه الموصلات والأجهزة البيرفلورية والزنزانات الشمسية، وتستكشف هذه المادة التقنيات العملية والحسابات المستخدمة في هندسة الفجوة في النطاقات.

Techniques for Band Gap Engineering

عدة طرق تستخدم لتغيير الفجوة في المواد، تشمل التكسير، والتطبيقات الضيقية، والحبس الكمي، وكل تقنية تعدل الهيكل الإلكتروني لتكييف ممتلكات المواد لتطبيقات محددة.

التقنيات العملية

Doping] introduces impurities into a material to change its electrical properties. For example, added phosphorus to silicon creates n-type semiconductors with a narrower band gap. ] Strain engineering[FLT do3] involves applyingميكانيكي deformation to alterFpacing.4

حسابات في شركة باند جاب الهندسية

وكثيراً ما تنطوي الحسابات على نماذج هيكلية للمجموعات الإلكترونية باستخدام أساليب مثل نظرية الكثافة الوظيفية (DFT). ويمكن تقدير طاقة الفجوة في النطاق الترددي بتحليل الكثافة الإلكترونية للدول أو باستخدام الصيغ التجريبية، مثلاً يمكن تقدير تأثير العزل الكمي في الجسيمات النانوية بواسطة معادلة بروز:

Eg(nano) = Eg(bulk) + (F2 /(2R2) * (1/me + 1/mh)]

حيث Eg(nano) ] هو الفجوة في نطاق الجسيمات النانوية، Eg(bulk) هو الفجوة في المواد السائبة، R هي نصف قطر المادة [FL:]

موجز

وتجمع هندسة فجوات الضم بين مختلف التقنيات والحسابات لتعديل الخواص الإلكترونية للمواد، ويمكِّن فهم هذه الأساليب من تصميم أجهزة إلكترونية وبصرية متطورة.