Energy Gap, Band Gap, Forbidden Band   에너지 갭, 밴드 갭, 띠 간격, 금지대, 에너지 밴드 갭

(2020-12-24)

1. 에너지 밴드 갭, 금지대 (Energy Band Gap,Forbidden Band)에너지 밴드를 분리시키는 에너지대역 (전도대가전자대를 분리시킴)
     - 전자가 존재할 수 없는 에너지 금지대


2. 밴드갭 에너지 (금지대폭)

  ㅇ  Eg = Ec - Ev
     - Eg : 밴드갭 에너지
     - Ec : 전도대 최하위 에너지준위 
     - Ev : 가전자대 최상위 에너지준위
       


3. 밴드갭 및 (광자) 에너지 관계

  ㅇ  Eg = hν = hc/λ [eV]
     - λ: 광자파장 
        . 유용한 관계식 : λ[㎚] = hc/Eg = (1240 [eV ㎚])/(Eg [eV])
           .. hc = (4.13566733×10−15 [eV s])(3x108 [m/s]) ≒ 1240 [eV ㎚]
           .. 1240 [eV] 에너지 갭을 갖는 물질은 1 [㎚] 파장을 발생시킴
           .. 입사하는  에너지가 Eg 보다 작으면 투과(투명), 크면 흡수됨 
     - c: 속도 (3x108 [m/s])
     - h: 플랑크상수 (6.626x10-34 [J s] = 4.13566733×10−15 [eV s])
     - ν:  주파수


4. 밴드갭 에너지 Eg 수치 例) 도체(금속) 밴드갭
     - 거의 제로 (≒ 0 [eV])

  ㅇ 반도체 밴드 갭 : (통상, 0 < Eg < 4 [eV])
     - 원소 반도체   => Si : 1.12, Ge : 0.67 [eV]
     - 화합물 반도체 => GaAs : 1.43, GaP : 2.25, GaN : 3.4, InGaAs : 0.77, InP : 1.35,
                        InSb : 0.18, ZnSe : 2.7 [eV] 등

  ㅇ 절연체 밴드갭
     - 다이아몬드 : 6.0 [eV] 등

  ※ ☞ 도체 부도체 반도체 비교 참조



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