バンドエンジニアリングは、材料の電子的特性を変更して、目的の機能を達成することを含みます。半導体、光電子デバイス、太陽電池の開発に不可欠です。この記事では、バンドギャップエンジニアリングで使用される実用的な技術と計算について説明します。

バンドギャップエンジニアリングのための技術

素材のバンドギャップを変更する方法は、いくつかの方法が採用されています。これらには、ドーピング、スクラッチアプリケーション、量子の混練が含まれます。各技術は、特定のアプリケーションのための材料の特性を仕立てるために、電子構造を調整します。

実用的な技術

Doping]は、電気的特性を変更する材料に不純物を導入します。例えば、シリコンにリンを追加することで、狭いバンドギャップでn型半導体を生成します。 []]]]ストレーナーエンジニアリングは、バンド構造に影響する原子間隔を変化させるために機械的変形を適用することを含みます。 量子のconfinalment]は、ナノレベルのナノ構造を帯域に誘導します。

バンドギャップエンジニアリングの計算

計算は、多くの場合、密度機能理論(DFT)のような方法を使用してモデリングする電子バンド構造を含みます。 バンドギャップエネルギー(Eg)は、状態の電子密度を分析したり、帝国式を使用して推定することができます。 例えば、ナノ粒子の量子の結束効果は、ブルース式によって近似することができます。

[Eg(nano)=Eg(bulk)+(-2π2)/(2R2)*(1/me + 1/mh)

の領域(nano)[はナノ粒子のバンドギャップであり、]] の領域(バルク)は、バルク材料のバンドギャップ、[]]]R[は粒子半径であり、]]me]と[]]は、および[[[[FLT:]]]]]は、および[[[[[FLT]]]]]]]]は、および[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[FLT]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]は、および[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[

インフォメーション

バンドギャップエンジニアリングは、さまざまな技術と計算を組み合わせて、材料の電子的特性を変更します。これらの方法を理解することで、高度な電子および光電子デバイスの設計が可能になります。