半金属について

質問

半金属はVBとCBが重なっておりVBの最上位置がCVの最下位置より上にあるそうですが
ということは電流が流れるには電子はVBの最上位置からCVの最下位置にエネルギーを下げて、ホールが逆に電子よりも高いエネルギー位置にくるということなのでしょうか？
半導体だと熱などのエネルギーを吸収することで電子が禁制帯を励起し電流として流れますが、半金属では電流が流れることによって逆にエネルギーを放出するということなのでしょうか？

回答No.1

leo-ultra

> 半金属では電流が流れることによって逆にエネルギーを放出するということなのでしょうか？

これは違います。

> 半金属はVBとCBが重なっておりVBの最上位置がCVの最下位置より上にあるそうですが

すると基底状態（一番エネルギーの低い状態）では、VBを満たしていた電子の一部がCBに流れ込み、空だったCBが底から電子で満たされてきます。するとVBの（擬）フェルミ準位が下がり、CBの（擬）フェルミ準位が上昇して、両者が等しくなったところで流れ込みが止まります。
これが一番エネルギーの低い、実際に観測される状態です。

この状態では、CBが電子である程度満たされ、VBにある程度正孔があるので、熱励起無しで電気伝導が可能です。