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能隙大小

能隙大小是半導體材料的一個重要特性,它決定了材料對光的回響範圍。根據能隙的大小,半導體材料可以分為三類:

寬能隙半導體:能隙寬度大於3電子伏特(eV),例如GaNSiCGdN。這類半導體的能隙較寬,通常只對紫外光有回響。

中能隙半導體:能隙寬度約為1-3 eV,包括GaAsInPGe。這些材料的能隙適中,可以對可見光和紫外光有回響。

窄能隙半導體:能隙寬度小於1 eV,如Si、Ge、GaSb。這類半導體的能隙較窄,可以吸收較寬波長的光,包括可見光。

能隙的大小對材料的光催化活性有重要影響。一般來說,能隙越小,材料對光的利用效率越高,因為它可以吸收到更寬波長的光。然而,能隙過小也可能導致材料的循環能力差,且產生的氧化能力較小。因此,存在一個最佳的能隙大小,使得材料既能吸收足夠的可見光,又具有較好的氧化降解能力。