کاف انرژی مستقیم و غیرمستقیم: تفاوت میان نسخه‌ها
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
افزودن مطالب جدید. |
جزبدون خلاصۀ ویرایش |
||
خط ۱:
[[نیم‌رسانا|نیمه‌رساناها]] به دو دستۀ کلی تقسیم می‌شوند؛ نیمه‌رسانای با '''کافِ نواریِ مستقیم''' (Direct Band Gap) و '''کافِ نواریِ نامستقیم''' (Indirect Band Gap). واژۀ «'''کاف'''» در زبان فارسی به معنی «شکاف» است،<ref>لغت‌نامه دهخدا.</ref>
در نیمه‌رسانای با کاف مستقیم، بیشینۀ [[نوارهای رسانش و ظرفیت|نوارِ ظرفیت]] (Valence Band) و کمینۀ [[نوارهای رسانش و ظرفیت|نوارِ هدایت]] (Conduction Band) در تِکانۀ بلوری (Crystal Momentum) یکسانی رخ می‌دهند (
[[پرونده:IndirectBandGap.svg|بندانگشتی|309x309پیکسل|نمودار انرژی بر حسب تکانۀ کریستال؛ این نیمه‌رسانا کاف نواری نامستقیم دارد.]]
[[پرونده:Direct.svg|بندانگشتی|307x307پیکسل|نمودار انرژی بر حسب تکانۀ کریستال؛ این نیمه‌رسانا کاف نواری مستقیم دارد.]]
خط ۸:
از جمله نیمه‌رساناهای با کاف نامستقیم، [[سیلیسیم|سیلیسیوم]] (Silicon) است. آرسِنید گالیُم (Gallium Arsenide)، مثالی از نیمه‌هادی با کاف مستقیم است.<ref>{{Cite journal|date=2018-12-11|title=Direct and indirect band gaps|url=https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Direct_and_indirect_band_gaps&oldid=873163310|journal=Wikipedia|language=en}}</ref>
در کاف نواری نامستقیم، وقتی الکترون از نوار هدایت به نوار ظرفیت منتقل می‌شود، دچار تغییر [[تکانه]] (اندازه‌حرکت) نیز می‌شود (k تغییر می‌کند) و به‌جای‌اینکه انرژی به‌صورت [[فوتون]] (Photon) منتشر شود عموماً به صورت [[فونون]] (Phonon) به کریستال
مثال خوبی از این موضوع، تفاوت [[دیود]] معمولی (Diode) و [[ال‌ئی‌دی|دیود نورافشان]] (Light Emitting Diode, LED) است؛ در ساخت دیود معمولی از نیمه‌هادی با کاف نامستقیم مانند سیلیکون استفاده می‌شود، درحالی‌که دیود نورافشان از نیمه‌هادی با کاف مستقیم (مانند آرسِنید گالیُم) ساخته می‌شود، و به همین دلیل با عبور جریان، از خود [[نور]] ساطع می‌کند.
| |||