width of forbidden band
简介
导带的能量下边界和价带的能量上边界之间的间隙。根据能带理论，固体中运动电子的能量谱值系由一系列准连续的具有一定宽度的能带(称为允带)所组成。两个相邻的允带之间的区域为不能被电子占据的能量禁区，称为禁带。禁带所覆盖的能量区间即为禁带宽度，用Eg表示。在室温下，半导体材料锗、硅、砷化镓的禁带宽度依次为0.67eV、1.12eV和1.428eV。
禁带宽度Eg随温度T变化关系为
式中Eg(0)为外推至T=0K时的禁带宽度。锗、硅、砷化镓的Eg(0)依次为0.785eV、1.21eV、1.53eV。将上二式代入本征载流子浓度公式中(见载流子)，则本征载流子浓度ni为
由式(3)可知，半导体材料的禁带宽度对本征载流子浓度有影响。对一定的半导体材料，其本征载流子浓度随温度的升高而迅速增加。同时，由于Eg随温度升高而增大，也促使ni增大。对不同的半导体材料，在一定温度下，禁带宽度Eg愈大，本征载流子浓度ni就愈小。
二极管PN结的反向饱和电流密度与ni2成比例。因此，Eg愈大，ni随温度的变化也愈大，反向饱和电流变化就愈快，这一性质将影响半导体器件的温度特性。