练习

1.      试通过能带理论比较金属、半导体和绝缘体的导电性差异。

解答：带隙的大小是电子从价带跃迁至导带难易程度的重要影响因素。如果材料的带隙很小，那么电子跃迁就越容易，即导电性越好。如果带隙很大，那么电子跃迁困难，则材料的导电性就越差。这样一来，我们就很容易理解绝缘体、半导体和金属的导电性差异了。金属的带隙几乎为零，电子没有跃迁的难度，所以其导电性最好。绝缘体的带隙非常大，电子跃迁的难度非常大，所以绝缘体不能导电。半导体的带隙较小，它是有导电性的，比绝缘体要好，但和金属相比又不如金属。

 

2.     试推导半导体带隙（E_g）与其能吸收的最大波长λ满足下面的关系（下面括号内是单位）：

解答：根据光的能量与波长的关系：

其中h是普朗克常数，h=6.63×10^-34 (J.s)；c是光速，c=3×10⁸(m/s)。另外，再将电子伏特与焦耳的关系(1eV=1.6×10^-19 J)，以及m和nm之间的换算关系(1m=10¹⁰nm)全部带入到上式，经计算可以得到：

 

3.     太阳能电池使用的是硅功能材料，你知道硅太阳能电池的光电转换原理是什么吗？试查阅资料了解硅太阳能电池的光电转换原理。