درک انرژی باندی مواد نیمه هادی برای طراحی دستگاه های الکترونیکی و الکترونیکی ضروری است.این تعیین می کند که چگونه یک ماده با جریان های نور و الکتریکی ارتباط برقرار می کند.این مقاله یک روش ساده برای برآورد انرژی باند با استفاده از تکنیک ها و داده های رایج فراهم می کند.

روش های Calculation Bandgap Energy

یک رویکرد عملی شامل تجزیه و تحلیل طیف جذب یک نیمه هادی است، با اندازه گیری اینکه چگونه مواد نور را در طول موج های مختلف جذب می کند، می توانید انرژی باند را تخمین بزنید. کلید شناسایی لبه جذب است، جایی که مواد شروع به جذب فوتون ها به طور موثر می کنند.

روش دیگر از طیفوسکوپی فتوluminescence استفاده می کند، جایی که نور ساطع شده از یک ماده تجزیه و تحلیل می شود. طول موج انتشار اوج با انرژی بانداگap مطابقت دارد که می تواند با استفاده از رابطه محاسبه شود:

[[ویرایش] [۱] [۱۰] [۱]

[در این باره] [و [از این رو] انرژی گروهی است که [از آن] انرژی [FLT] است [و [به] پیوسته پلانک است [و سرعت نور است و طول موج انتشار است.

استفاده از Tauc برای برآورد

طرح Tauc یک تکنیک رایج برای تعیین باند نوری از داده های جذب است.این شامل طرح (αhv) ^n در مقابل hv است، که در آن α ضریب جذب است، hv انرژی فوتون است و n بستگی به نوع انتقال الکترونیکی (n = 2 برای غیر مستقیم، n = 1/2 برای باند مستقیم).

بخش خطی طرح برای تقاطع محور انرژی، که برآوردی از انرژی باندگap ارائه می دهد، اضافی است.

نکات عملی

  • اطمینان از اندازه گیری دقیق جذب یا طیف انتشار
  • از مقادیر مناسب برای n بر اساس نوع انتقال مواد استفاده کنید.
  • ابزارهای کالیبره به طور منظم برای نتایج دقیق
  • مقایسه نتایج با داده های شناخته شده برای اعتبار.