Band gap în semiconductori
Obiectivul acestei experiențe este de a determina lățimea golului benzii a unui material semiconductor. Experiența se bazează pe dependența de conductivitate electrică a unui semiconductor cu temperatura.
FUNDAȚIA TEORETICĂ
O caracteristică remarcabilă a unor materiale este că, spre deosebire de ceea ce se întâmplă în metale, conductivitatea acestora crește odată cu temperatura. Aceste materiale sunt numite semiconductori iar comportamentul său poate fi explicat folosind teoria benzilor energetice în solide.
Ca și în cazul izolatorilor, banda de energie inferioară (banda de valență) este completă și separată de următoarea bandă de energie goală printr-o bandă interzisă. Existența unui interval de energie interzis între valența și benzile de conducere este esențială pentru explicarea caracteristicilor electrice ale semiconductoarelor.
Acest interval de energie interzis corespunde energiei pe care trebuie să o primească un electron din banda de valență pentru a trece în banda de conducere. Lățimea bandgap în semiconductori este mică (în jur de 1 eV), deci este ușor să excitați termic electroni din banda de valență în banda de conducție.
Pe măsură ce agitația termică crește, legăturile atomice sunt rupte și se creează perechi de găuri electronice, ceea ce crește numărul de purtători de sarcină: conducerea electrică se obține din electronii excitați din banda de conducere și din găurile din banda de conducție.