半金属

半金属这个名词起源于中世纪的欧洲,用来称呼铋,因为它缺少正常金属的延展性,只算得上“半”金属。目前则指导电电子浓度远低于正常金属的一类金属。正常金属的载流子浓度都在1022厘米-3以上。而半金属的载流子浓度在1022~1017厘米-3之间。典型的数据如下:

砷  (2.12±0.01)×1020厘米-3

锑  (5.54±0.05)×1019厘米-3

铋   2.88×1017厘米-3

石墨  2.72×1018厘米-3

半金属能带的特点,是它的导带与价带之间有一小部分重叠。不需要热激发,价带顶部的电子会流入能量较低的导带底部。因此在绝对零度时,导带中就已有一定的电子浓度,价带中也有相等的空穴浓度。这是半金属与半导体的根本区别。但因重叠较小,它和典型的金属也有所区别。

除上述元素外,化合物也可以是半金属,如 Mg2Pb。另有一些化合物,如HgTe、HgSe等禁带宽度等于零,有时称作零禁带半导体,实质上也是半金属。