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能隙是什麼意思

能隙(Band gap),也被稱為帶隙或能量差距,是物理學中一個重要概念,主要套用於固體物理學和材料科學。

能隙通常指的是半導體絕緣體材料中,價帶(valence band)頂端至傳導帶(conduction band)底端的能量差距。這個能量差距是電子從價帶被激發到導帶所需的最小能量。在固體材料中,能帶結構由多條能帶組成,包括傳導帶、價電帶和禁帶等,導帶和價帶間的空隙稱為能隙。當電子從價帶獲得足夠的能量跳躍至傳導帶時,電子就可以在帶間任意移動而導電。

能隙的大小對材料的電學性質有重要影響。一般來說,能隙越大,電子由價帶被激發到導帶越難,本徵載流子濃度就越低,電導率也就越低。能隙的概念不僅用於解釋固體中導體、半導體、絕緣體三大類材料的區別,也套用於描述金屬超導態時的特性,即基態與最低激發態之間的能量差。