Дно зоны проводимости
 | В статье не хватает ссылок на источники (см. также рекомендации по поиску). |
Дно зо́ны проводи́мости — самое низкое по энергии состояние в зоне проводимости полупроводника, а также энергия этого состояния. Состояние задаётся волновым вектором электрона [math]\displaystyle{ \vec{k}_{c0} }[/math], а энергия имеет стандартное обозначение [math]\displaystyle{ E_c }[/math].
В зависимости от полупроводника, дно зоны проводимости может находиться в разных точках зоны Бриллюэна. Часто это чем-либо выделенные точки (скажем, Γ, X, L), отвечающие различной симметрии зоны в различных направлениях. Однако существуют полупроводники, например кремний, для которых дно зоны проводимости не совпадает ни с какой особой точкой зоны Бриллюэна.
Точки в центре и на краях зоны Бриллюэна всегда являются минимумами или максимумами закона дисперсии [math]\displaystyle{ E(\vec{k}) }[/math] (из-за условий на периодичность потенциала). Если дно зоны проводимости приходится не на Γ-точку, то есть [math]\displaystyle{ \vec{k}_{c0}\ne 0 }[/math], оно является вырожденным, а именно, ввиду симметрии, имеется несколько волновых векторов, отвечающих энергетическому минимуму.
Для органических полупроводников, вместо термина «дно зоны проводимости», используется понятие самая низкая незанятая молекулярная орбиталь (англ. LUMO: lowest unoccupied molecular orbital).
Если дно зоны проводимости и потолок валентной зоны полупроводника находятся в одной и той же точке зоны Бриллюэна ([math]\displaystyle{ \vec{k}_{c0} = \vec{k}_{v0} }[/math]), то такой материал называется прямозонным (пример: GaAs), а если в разных — то непрямозонным (пример: Si).
Литература
- Н. Ашкрофт, Н. Мермин. Физика твёрдого тела: В двух томах / М.И Каганов. — М.: Мир, 1979. — 399 с.
- Ч. Киттель. Введение в физику твёрдого тела. — М.: Наука, 1978.