Semimetal
Un semimetal est un matériel avec un petit chevauchement dans l'énergie de la bande de la conduction et des bandes de valence de
Cependant, le fond de la bande de conduction est typiquement situé dans une partie différente de l'espace d'élan (à un différent k - vecteur) que le dessus de la bande de valence. On pourrait indiquer qu'un semimetal est un semi-conducteur avec un bandgap indirect négatif. Schématiquement, la figure montre au A) un semi-conducteur avec un espace direct (comme par exemple CuInSe2), au
B) un semi-conducteur avec un espace indirect (comme le SI) et au
C) un semimetal (comme le Sn ou le graphite).
La figure est schéma, montrant seulement la bande de conduction de bas-énergie et la bande de valence de haut-énergie dans une dimension de l'espace d'élan (ou du k-espace). En solides typiques, le k-espace est tridimensionnel, et il y a un nombre infini de bandes.
À la différence d'un métal régulier , les semimetals ont des porteurs de charge des deux types (des trous et des électrons), typiquement dans de plus petits nombres qu'un vrai métal. Les propriétés électriques des semimetals sont partiellement entre ceux des métaux et les semi-conducteurs . Les éléments semi-métalliques classiques sont l'arsenic , l'antimoine , et le bismuth . Ceux-ci sont également considérés les métalloïdes mais les concepts ne sont pas synonymes. Semimetals, contrairement aux métalloïdes, peut également être des composés tels que le HgTe , et l'étain et le graphite ne sont pas typiquement considérés des métalloïdes.
Le graphite et le boronnitride hexagonal (BN) sont une comparaison intéressante. Les matériaux ont essentiellement la même structure posée et sont le isoélectronique. Toutefois le BN est un semi-conducteur et un graphite blancs un semimetal noir, parce que dans un cas le bandgap est positif (comme cas B dans la figure) dans l'autre négatif (voir le C).
Car les semimetals ont moins de porteurs de charge que les métaux, ils ont typiquement le inférieur les conductivités thermiques électriques de et de . Ils ont également les petites masses efficaces pour les deux trous et électrons parce que le chevauchement dans l'énergie est habituellement le résultat du fait que les deux bandes d'énergie sont larges. En outre ils montrent typiquement les susceptibilités diamagnétiques élevées et le haut trellis des constantes diélectriques.
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