雷火竞技半金属与半导体有何差异如何准确区分？

　　二者的区别还是来自于能带结构的不同。根据能带理论雷火竞技，根据价带与导带之间的间隔从窄到宽，固体可以依次分为金属、半金属、半导体和绝缘体。对于半导体和绝缘体，导带和价带之间的间隔相对较大，使得费米能级附近电子的态密度等于零，称为带隙。

　　先说半导体，这个概念没什么疑议，即价带和导带之间存在带隙，一般在1～3eV，通过热激发或者施加外电场可以使电子从价带跃迁至导带。

　　半金属，在英文中对应两个侧重点不同的词，semimetal和half-metal。

　　半金属（semimetal）是指价带和导带之间相隔很窄的材料。由于导带和价带之间的间隔十分小，使得费米能级附近电子的态密度接近于零。

　　半金属（half-metal）是指对于自旋为某一方向的电子表现为导体，但是对于自旋为另一方向的电子表现为半导体或绝缘体的材料。所有半金属都是铁磁性或亚铁磁性的，但是大多数铁磁性或亚铁磁性的材料都不是半金属。许多已知的半金属都属于氧化物、硫化物或赫斯勒合金。

　　有人建议把half-metal翻译成“半极性金属”（或“半极金属”）以示与semimetal的区别，但文献中大多依旧两种都称作半金属。

　　实际上半金属和半导体的主要区别并不仅是禁带宽度，也和能带的具体结构有关。

　　图中横轴是倒空间位矢，具体解释起来有点麻烦半导体，不过可以理解成与空间位置对应的向量。

　　可以看到半金属的导带底会向下弯曲，在最低处低于价带顶，但是由于价带顶和导带底的位置不同，所以导带价带并没有重合。

　　在半导体中，我们把导带底和价带顶位置不同的半导体称为间接带隙半导体，不过间接带隙半导体的导带底依然是高于价带顶的（带隙为正）。

　　而半金属，就相当于带隙为负的间接带隙半导体，由于带隙为负，价带顶的电子可以直接隧穿到导带底，这一特点导致半金属和间接带隙半导体的导电性有明显区别。

　　另外考虑绝对零度下的平衡态，可以看出会有一部分电子填充到导带底，而价带顶可能并没有填满，所以此时半金属是有导电性的，和半导体不同。

　　先看上图各种电子填充能带情况的示意图，是不是就能明白点呢？再加上简短的科学定义，就明白了吧。

　　半金属：能带之间有很小的重叠，一个能带几乎被电子充满，而另一个能带则几乎是空的。其导电性介于金属与半导体之间，称作“半金属”。

　　在金属中，被电子填充的最高能带是不满的，而且能带中的电子密度很高，和原子密度具有相同的量级，因此金属有良好的导电性。

　　对于半导体和绝缘体，在绝对零度时，被电子占据的最高能带是满带，而上面的能带则是空的，满带与空带之间被禁带隔开半导体。半导体与绝缘体之间的差别仅在于，半导体的禁带宽度比较窄，电子容易从满带激发到空带中去，而绝缘体中禁带宽度很宽，雷火竞技电子很难从满带激发到空带。

　　的答案基本没有问题，指出了semi-和half-metal的核心区别，做点小补充：

　　1. “半金属（semimetal）是指价带和导带之间相隔很窄的材料。由于导带和价带之间的间隔十分小，使得费米能级附近电子的态密度接近于零雷火竞技。”

　　应该说semimetal是价带和导带有一个很小的重叠，因而它没有带隙但同时费米能级处态密度又几乎没有。这一概念不涉及自旋方向的区分

　　2. half-metal 是跟自旋极化相关的定义，雷火竞技因此补充一张图[1]：