正文
20世紀40年代開始研究窄禁帶半導體 PbS,1952年H.韋爾克發現InSb,它是典型的窄禁帶半導體,1957年E.O.凱恩的理論闡明了InSb類型的窄禁帶半導體的能帶結構。1959年起開始研究以HgTe和CdTe為基礎的贗二元素中的窄禁帶半導體,其中包括禁頻寬度為零的半導體。以上發展與紅外探測器的發展密切相關。除Hg1-xCdxTe系之外,近年來又發展了一系列贗二元系的窄禁帶半導體,也都包括零禁帶半導體,如Hg1-xCdxSe,MnxHg1-xTe,Pb1-xSnxTe和Pb1-xSnxSe等。由於禁帶窄,導帶與價帶的相互影響就比較嚴重,以致導帶的電子能量E與波矢k的關係不再能用拋物線型來近似,而是比拋物線陡得多的曲線。又由於禁帶窄,尋常溫度下熱激發的電子濃度高,費密能級很容易進入導帶,必須用費密-狄喇克統計來處理電子輸運過程。隨著費密能級的升高,反映前述的E(k)的非拋物線型性質,電子的有效質量、不是常數而是逐漸增大。 對於閃鋅礦結構的半導體(如InSb,Hg1-xCdxTe 等)導帶底的電子有效質量近似與禁頻寬度 Eg成正比。Eg愈小,也愈小,同時有效g因子g *也愈大。對於各種磁量子現象、與自旋有關的色散現象,這類半導體是最好的研究對象。