نمودار نواری

در فیزیک حالت جامد نیم‌رساناها، یک نمودار نواری رسم نمودار مختلف هماهنگ ترازهای انرژی الکترون (تراز فرمی و نزدیکی لبه‌های نوار انرژی) به عنوان تابعی از ابعاد مکانی است که غالباً با x مشخص می‌شود.[1] این نمودارها به توضیح عملکرد انواع ادوات نیم‌رسانا و توضیح این‌که چگونه نوارها با موقعیت (خمش نوار) تغییر می‌کنند، کمک می‌کنند. نوارها ممکن است برای مشخص‌کردن تراز پر رنگی شوند.

نمودار نواری برای پیوند پی-ان در تعادل. ناحیه تخلیه سایه زده‌است.
عملکرد داخلی یک دیود نورانی، نشان دادن مدار (بالا) و نمودار نواری هنگام اعمال ولتاژ بایاس (پایین).
نمودار نواری برای سد شاتکی در تعادل.
نمودار نواری برای پیوندناهمگون نیم‌رسانا در تعادل.

از آنجا که یک نمودار نواری تغییرات ساختار نوار را از مکانی به مکان دیگر نشان می‌دهد، وضوح نمودار نواری با اصل عدم قطعیت هایزنبرگ محدود می‌شود: ساختار نواری متکی به تکانه است، که فقط برای مقیاس‌های با طول بزرگ دقیقاً تعریف شده‌است. به همین دلیل، نمودار نواری تنها می‌تواند تحول ساختار نواری را در مقیاس‌های طولانی با دقت به تصویر بکشد، و در نشان دادن تصویر میکروسکوپی تیز، رابط‌های مقیاس اتمی بین مواد مختلف (یا بین یک ماده و خلاء) مشکل دارد. به‌طور معمول، یک رابط باید به عنوان «جعبه سیاه» نمایش داده شود، اگرچه اثرات طول بلند آن در نمودار نواری به صورت خمش نوار مجانبی نشان داده شده‌است.[2]

جستارهای وابسته
  • قانون اندرسون - تقریبی برای هم‌ترازی نواری پیوندهای ناهمگون بر اساس الکترون خواهی خلاء.
  • قانون شاتکی-موت - قانون تقریبی برای هم‌ترازی نواری پیوندهای نیم‌رسانا-فلز بر اساس الکترون خواهی خلاء و تابع کار.
  • اثر میدانی (نیم‌رسانا) - خمش نوار ناشی از یک میدان الکتریکی در تراز خلاء (یا نارسانا) یک نیم‌رسانا.
  • نمایش توماس-فرمی - نظریه ابتدایی خمش نوار که در اطراف یک نقص شارژشده رخ می‌دهد.
  • خازن کوانتومی - مورد خاص خمش نوار در اثر میدان، برای یک سیستم مواد حاوی گاز الکترونی دوبعدی.

منابع
  1. "The energy band diagram of the Metal-Oxide-Silicon (MOS) Capacitor". ecee.colorado.edu. Retrieved 2017-11-05.
  2. "Schottky Barrier Basics". academic.brooklyn.cuny.edu. Retrieved 2017-11-05.
  • جیمز دی لیوینگستون، خواص الکترونیکی مواد مهندسی، وایلی (۲۱ دسامبر ۱۹۹۹).
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.