un semimetal este un material cu o suprapunere mică în energia benzii de conducere și a benzilor de valență.

cu toate acestea, partea inferioară a benzii de conducere este situată de obicei într-o altă parte a spațiului impulsului (la un vector k diferit) decât partea superioară a benzii de valență. S-ar putea spune că un semimetal este un semiconductor cu o bandă indirectă negativă. Schematic, figura arată

A) un semiconductor cu un decalaj direct (ca de ex. CuInSe2), B) un semiconductor cu un decalaj indirect (cum ar fi Si) și C) un semimetal (cum ar fi SN sau grafit).

figura este schematică, arătând doar banda de conducere cu cea mai mică energie și banda de valență cu cea mai mare energie într-o dimensiune a spațiului de impuls (sau K-spațiu). În solidele tipice, spațiul k este tridimensional și există un număr infinit de benzi.spre deosebire de un metal obișnuit, semimetalele au purtători de sarcină de ambele tipuri (găuri și electroni), de obicei în număr mai mic decât un metal real. Proprietățile electrice ale semimetalelor sunt parțial între cele ale metalelor și semiconductorilor. Elementele semimetalice clasice sunt arsenic, antimoniu și bismut. Acestea sunt, de asemenea, considerate metaloizi, dar conceptele nu sunt sinonime. Semimetalele, spre deosebire de metaloizi,pot fi, de asemenea, compuși precum HgTe, iar staniul și grafitul nu sunt de obicei considerate metaloizi.

grafitul și boronnitrura hexagonală (BN) sunt o comparație interesantă. Materialele au în esență aceeași structură stratificată și sunt izoelectronice. Cu toate acestea, BN este un semiconductor alb și grafit un semimetal negru, deoarece într-un caz bandgap-ul este pozitiv (ca Cazul B din figură) în celălalt negativ (vezi C). deoarece semimetalele au mai puțini purtători de sarcină decât metalele, ele au de obicei conductivități electrice și termice mai mici. De asemenea, au mase eficiente mici atât pentru găuri, cât și pentru electroni, deoarece suprapunerea energiei este de obicei rezultatul faptului că ambele benzi de energie sunt largi. În plus, ele prezintă de obicei susceptibilități diamagnetice ridicate și constante dielectrice cu zăbrele ridicate.

1. ^ Burns, Gerald (1985). Fizica Stării Solide. Academic Press, Inc., 339-40. ISBN 0-12-146070-3.
2. ^ Wang, Yang; N. Mansour, A. Salem, K. F. Brennan și P. P. Ruden (1992). „Studiul teoretic al unui potențial fotodetector de avalanșă pe bază de semimetal cu zgomot redus”. Jurnalul IEEE de Electronică cuantică 28 (2): 507-513. doi: 10.1109 / 3.123280. Accesat în 2006-06-08.

Vezi și

• Metal
• Metaloid
• Semiconductor
• fizica în stare solidă