Симуляція електронної структури та властивостей напівпровідників
Заборонена зона - це енергетичний інтервал між валентною та провідною зонами, де немає дозволених електронних станів. Її ширина визначає провідність матеріалу: мала ширина - провідник, велика - діелектрик, проміжна - напівпровідник.
Легування - це введення домішок у кристалічну решітку напівпровідника. Донорні домішки (n-тип) додають зайві електрони, акцепторні (p-тип) - створюють дірки. Це дозволяє контролювати провідність та створювати p-n переходи.
Рівень Фермі - це енергетичний рівень, при якому ймовірність заповнення електронного стану дорівнює 0.5. Він визначає розподіл електронів по енергетичних рівнях і зміщується при легуванні або зміні температури.
При підвищенні температури збільшується кількість електронів, що переходять у провідну зону, що призводить до зростання провідності. Це протилежно поведінці металів, де провідність зменшується з температурою.