能隙這一詞通常比較容易造成混淆,類似的概念包括光隙、光學(xué)能隙、電子能隙等,圖2,18給出了示意圖。所謂的光隙Optical gap)指的是第一允許光學(xué)躍遷,通常為有很大振動強(qiáng)度的1Bu態(tài),一般指由基態(tài)到第一單線態(tài)的躍遷。如果沒有外加電場或者熱運(yùn)動的輔助,這種躍遷不會產(chǎn)生本征的載流子;光學(xué)能隙roptical band gap)指的是分子無需熱運(yùn)動等輔助手段由基態(tài)電子產(chǎn)生IUMO態(tài)電子所需要的光能,它與分子從基態(tài)到第一激發(fā)態(tài)所需的激發(fā)能(即光隙)的不同之處在于:前者產(chǎn)生的LLrMo電子與基態(tài)空穴沒有束縛關(guān)系,而后者產(chǎn)生的第一激發(fā)態(tài)電子與基態(tài)的空穴有很強(qiáng)的庫侖力相互作用(束縛能)。K1010B光學(xué)能隙滿足方程式:凡=lEI/-P)-rfP+θ=LUMo(s)-HOMo(s),其中P是空穴和電子的晶體極化能。電子能隙lelectrical band gap)指的是在晶格聲子的輔助下,產(chǎn)生本征電荷所需的最小能量σg)。這里的本征電荷是由基態(tài)到第一激發(fā)態(tài)的躍遷而產(chǎn)生的相互關(guān)聯(lián)電子空穴對后,再進(jìn)一步克服相互之間的束縛能所產(chǎn)生的自由電荷。在分子晶體體系中,電子能隙與光學(xué)能隙是不同的,因為在電子能隙中包含了 電荷的離域能:Eg=LUMO(s)-HOMo域能和電子離域能。

   如上所述,在材料吸收光譜中的長波方向,開始對光(o表現(xiàn)出吸收的波長位置處的能量σ=120O/助應(yīng)該是材料的光隙,通常我們也將該值泛指材料的能隙。利用能隙寬度和電子可獲得性,可以確定固體材料的導(dǎo)電特性。一般地,半導(dǎo)體的能隙小于3eV,其能隙之上能帶中電子密度(或能隙之下能帶中空穴密度)一般小于1020/cm3。在金屬中,能隙之上的能帶中填充有許多電子,其濃度為1023/om3數(shù)量級。另外,絕緣體具有很寬的能隙,通常大于3eⅤ,而在能隙之上能帶中電子濃度以及其下方能帶中空穴濃度是可以忽略的。