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半导体禁带宽度与晶格常数的关系Xie Meng-xian （电子科大，成都市） 半导体禁带宽度就是价带电子依靠热激发而跃迁到导带所需要的最小能量，实际上禁带宽度 也就是价电子摆脱价键的束缚、成为自由电子所需要的最低能量。因此，价键越强的半导体， 其禁带宽度也就必然越大。例如，Si晶体中共价键的键能为4eV/原子，金刚石（碳的一种 晶体）中共价键的键能为7.4eV/原子；它们的的禁带宽度则分别为1.124eV和5.47eV （室温 下）。而价键强度与晶格常数有关，因为原子间距越小，原子之间的作用力也就越强。所以，晶格 常数越小的半导体，其禁带宽度应该越大。在同一种类型的半导体中，这种规律确实存在 如图所示；并且在禁带宽度-晶格常数的坐标图上近似呈现为平行四边形型式的分布，这种 关系可称为平行四边形法则。例如，在室温下， Si 和 Ge 晶体的晶格常数分别为 5.43102?和 5.64613?，相应的禁带宽度分 别为 1.124eV 和 0.66eV。又如，在室温下，具有闪锌矿结构的IILV族化合物半导体GaAs、GaP、InP和InAs，它们的 晶格常数分别为5.6533?、5.4512?、5.8686?和6.0584?,相应的禁带宽度分别为1.42eV、2.26eV、 1.35eV和0.36eV,它们在图上即构成一个平行四边形。
