um Semimetal é um material com uma pequena sobreposição na energia da banda de condução e bandas de Valência.

No entanto, o fundo da banda de condução está tipicamente situado numa parte diferente do espaço de momento (num vetor-k diferente) do topo da banda de Valência. Pode-se dizer que um semimetal é um semicondutor com um bandgap indireto negativo. Esquematicamente, a figura mostra

a) um semicondutor com um gap direto (como por exemplo: CuInSe2), B) um semicondutor com um gap indireto (como Si) e C) um semimetal (como Sn ou grafite). a figura é esquemática, mostrando apenas a banda de condução de energia mais baixa e a banda de valência de energia mais alta numa dimensão do espaço de momento (ou espaço-k). Em sólidos típicos, o k-space é tridimensional, e há um número infinito de bandas.

Ao contrário de um metal regular, semimetais têm Portadores de carga de ambos os tipos (buracos e elétrons), tipicamente em números menores do que um metal real. As propriedades elétricas das semimetais estão em parte entre as dos metais e semicondutores. Os elementos semimetálicos clássicos são arsênico, antimônio e bismuto. Estes também são considerados metalóides, mas os conceitos não são sinônimos. Os semimetais, em contraste com os metalóides, também podem ser compostos como HgTe,e estanho e grafite não são tipicamente considerados metalóides.

grafite e boronnitrida hexagonal (BN) são uma comparação interessante. Os materiais têm essencialmente a mesma estrutura em camadas e são isoeletrônicos. No entanto BN é um semicondutor branco e grafite um semimetal preto, porque em um caso o bandgap é positivo (como o caso B na figura) no outro negativo (ver C). como os semimetais têm menos Portadores de carga do que os metais, eles tipicamente têm condutividade elétrica e térmica mais baixa. Eles também têm pequenas massas efetivas tanto para buracos quanto para elétrons, porque a sobreposição de energia é geralmente o resultado do fato de que ambas as bandas de energia são amplas. Além disso, eles tipicamente mostram altas susceptibilidades diamagnéticas e altas constantes dielétricas do retículo.Burns, Gerald (1985). Física Do Estado Sólido. Academic Press, Inc., 339-40. ISBN 0-12-146070-3. Wang, Yang; N. Mansour, A. Salem, K. F. Brennan, e P. P. Ruden (1992). “Theoretical study of a potential low-noise semimetal-based avalanche photodetector”. IEEE Journal of Quantum Electronics 28 (2): 507-513. doi: 10.1109 / 3.123280. Retrieved on 2006-06-08.

Ver também

• Metal

metalóidesemicondutor física do Estado Sólido