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禁带宽度是半导体物理中的核心概念。它指的是价带顶部与导带底部之间的能量差值，通常用符号Eg表示。在原子的能级结构中，电子通常占据较低能量的价带。当电子获得足够的能量时，可以跃迁到更高能量的导带中，成为自由电子参与导电。禁带宽度决定了这种跃迁所需的最小能量，是半导体材料的重要特征参数。
能带理论解释了固体中电子的行为。当单个原子聚集形成晶体时，原子轨道相互重叠，原本离散的能级分裂成连续的能带。随着原子间距离的减小，能级逐渐分裂并展宽，最终形成价带、导带和禁带结构。价带是被电子完全填满的能带，导带是空的或部分填充的能带，而禁带则是两者之间不允许电子存在的能量区域。这种能带结构的形成是量子力学效应的直接结果。
根据禁带宽度的不同，材料可分为三大类。导体的价带与导带重叠，禁带宽度为零，电子可以自由移动，因此具有良好的导电性。半导体具有较小的禁带宽度，通常在0.1到4.0电子伏特之间，在室温下部分电子可以获得足够能量跃迁到导带。绝缘体的禁带宽度很大，超过4.0电子伏特，电子很难跃迁到导带，因此几乎不导电。这种能带结构的差异决定了材料的电学性质。
禁带宽度受多种因素影响。温度是最重要的因素之一，随着温度升高，晶格振动增强，禁带宽度通常会减小。压力也会影响禁带宽度，当压力增大时，原子间距减小，轨道重叠增强，导致能带结构发生变化。掺杂是人为改变半导体性质的重要手段，通过引入杂质原子，可以在禁带中形成新的能级，从而显著改变材料的导电性质。这些因素的综合作用决定了半导体器件的性能特征。
禁带宽度的测量有多种实验方法。光学吸收法是最常用的方法，通过测量材料对不同波长光的吸收系数来确定吸收边。光电子能谱法可以直接测量价带和导带的能量位置。在数据处理中，我们使用塔克图，即绘制吸收系数的平方与光子能量的关系图，通过外推直线到横轴的截距来确定禁带宽度。计算公式为Eg等于1240除以波长，单位为电子伏特。这些测量方法为半导体材料的研究和应用提供了重要的实验基础。