Теорія смуги пояснює, як електрони поводяться в твердих речовинах, зокрема в напівпровідниках. Він є фундаментальним для розуміння того, як призначені і напівпровідникові пристрої. У цій статті досліджуються приклади реального світу, де теорія смуги застосовується у виробництві напівпровідників.

Приклад 1: Силіконові п-н Junction Diodes

У силіконіконі p-n з'єднання діодів, теорія групи допомагає пояснити утворенням деплементаційних регіонів. При підключенні пітипу і n-типу до них рівень Фермі, створення вбудованого потенційного бар'єру. Цей бар'єр контролює струм потоку, що є важливим для діодної операції.

Приклад 2: Метало-окислювач-Симфонічний польово-ефективні трансформатори (MOSFET)

MOSFETs використовує теорію смуги для розуміння утворення інверсійних шарів. Застосування напруги до воріт модифікує енергетичні смуги в силіконовій субстраті, створюючи провідний канал. Цей процес дозволяє перехрестору перемикачувати між і відключати стани.

Приклад 3: Фотоелектричні клітини

У сонячних клітинах, теорія смуги пояснює, як сонячне світло збуджує електрони по розриву смуги. Коли фотони мають достатню кількість енергії, електрони стрибають з смуги валентності до смуги пропускання, що генерує електричний струм. Вибір матеріалу залежить від розриву смуги для оптимізації ефективності.

Додаткові заявки

  • Диоди світло-випуску (LEDs)
  • Високоелектронно-мобілітетні перетворювачі (HEMT)
  • Квантова тота