Halfmetaal

Van Wikipedia

Een halfmetaal is een halfgeleider met een negatieve indirecte bandgap.

In deze materialen ligt de top van de valentieband hoger in energie dan de bodem van de geleidingsband maar die top en bodem liggen op een ander punt in de Brillouinzone. Het gevolg is dat er zowel grote aantallen gaten in de valentieband zijn als elektronen in de geleidingsband omdat het Fermipeil beide banden doorkruist. Dit leidt tot goede elektrische geleiding. In veel opzichten gedragen deze materialen zich dus als een metaal, maar in een echt metaal ligt het Fermipeil midden in één brede band en is er sprake van één soort ladingsdragers.

Het element tin is een goed voorbeeld van een halfmetaal.

De figuur toont een schematische vergelijking van de ligging van de geleidings- en valentiebanden in A) een directe halfgeleider, B) een indirecte halfgeleider en C) een halfmetaal. De energie van de beide banden is afhankelijk van de golfvector k die hier slechts in een dimensie is weergegeven. De golfvector kan onder andere gezien worden als de impuls van de ladingsdrager. Een andere interpretatie is die van een (ruimtelijke) frequentie, omgekeerd evenredig aan de golflengte van het elektron, gezien als golfverschijnsel.

Voor woordenboekinformatie, zie de pagina halfmetaal op WikiWoordenboek