半导体禁带宽度的意义

半导体禁带宽度决定了材料导电能力的边界。硅的禁带宽度约1.1电子伏特，使其成为理想的基础半导体材料。砷化镓的禁带宽度约1.4电子伏特，适合高频器件应用。禁带宽度越大，材料越能抵抗高温环境，碳化硅禁带宽度约3.3电子伏特，可在600°C以上稳定工作。禁带宽度还影响器件的击穿电压，氮化镓禁带宽度约3.4电子伏特，适用于高压电力电子设备。

禁带宽度直接影响光电转换效率。单晶硅太阳能电池禁带宽度1.1电子伏特，接近太阳光谱能量峰值。钙钛矿材料禁带宽度可调至1.5-2.3电子伏特，能捕获更多可见光。红外探测器需要窄禁带宽度材料，如锑化铟禁带宽度仅0.17电子伏特，对红外光敏感。发光二极管的发光波长由禁带宽度决定，红光LED使用铝镓铟磷材料，禁带宽度约18电子伏特，蓝光LED使用氮化铟镓，禁带宽度约2.7电子伏特。