نوار ممنوعه

در فیزیک حالت جامد نوار ممنوعه، شکاف باند ، یا شکاف انرژی  یا کاف‌باند  به ناحیه‌ای از طیف انرژی در یک جامد گفته می‌شود که در آن ناحیه از طیف هیچ حالت الکترونیکی نمی‌تواند وجود داشته باشد. در نمودار ساختار باند الکترونیکی جامدها (نظریه نوارها)، شکاف باند به‌طور کلی به تفاوت انرژی (با یکای الکترون‌ولت) در جایی بین «بالای نوار ظرفیت» و «پایین نوار هدایت»؛ در نارساناها و نیم‌رساناها، اشاره دارد. (این نوار یا شکاف در رساناها وجود ندارد). به عبارتی دیگر: نوار ممنوعه اختلاف انرژی میان حد پایین نوار هدایت و حد بالای نوار ظرفیت است. این انرژی در حقیقت انرژی لازم برای آزاد کردن یک الکترون است که در خارجی‌ترین لایهٔ الکترونی قرار دارد. واژه‌های هم‌ارز نوار ممنوعه، گپ نواری، شکاف انرژی، شکاف باند و نوار بدون انرژی است.

 شکاف باند در فیزیک نیم‌رسانا 
در نیم‌رساناها و نارساناها شکاف انرژی شامل سطوح انرژی‌ای است که الکترون‌ها امکان برانگیزش به آن‌ها را ندارند. این نوار در نیم‌رساناها در مقایسه با نارساناها بسیار کوچک‌تر است. این امر باعث می‌شود که الکترون‌های لایه ظرفیت در نیم‌رساناها را بتوان به سادگی با اعمال میدان‌های الکتریکی، حرارت یا تابش نور به نوار رسانش برد. این خاصیت باعث می‌شود که کاربردهای متعددی برای نیم‌رساناها قابل پیش‌بینی باشد.

 شکاف باند در سلول‌های خورشیدی 
نوار بدون انرژی در سلول‌های خورشیدی مشخص می‌کند که چه مقدار از نور خورشید توسط سلول جذب خواهد شد. تبدیل‌کننده لومینسانس خورشیدی از یک ماده لومینسانس برای تغییر انرژی (و درنتیجه فرکانس) فوتون‌ها و نزدیک کردن آن‌ها به فرکانس جذب سلول استفاده می‌کند. بندانگشتی|400px|رابطهٔ رسانایی، نارسانایی و نیمه‌رسانایی با ضخامت نوار ممنوعه

 فهرست شکاف انرژی مواد 

 نام ماده  نام ماده به انگلیسی نشانه  نوار بدون انرژی (eV در ۳۰۰K)  مرجع سیلیسیمSilicium Si۱٫۱۱ ژرمانیمGermanium Ge ۰٫۶۷ سیلیسیم کاربیدSilicon carbide SiC ۲٫۸۶ آلومینیم فسفیدAluminium arsenide AlP ۲٫۴۵ آلومینیم آرسنایدAluminium antimonide AlAs ۲٫۱۶ آنتیمونید آلومینیومAluminium nitride AlSb ۱٫۶ آلومینیم نیتریدAluminium nitride AlN ۶٫۳ الماسDiamond C ۵٫۵ گالیم(III) فسفیدGallium(III) phosphide GaP ۲٫۲۶ گالیم(III) آرسنایدGallium(III) arsenide GaAs ۱٫۴۳ گالیم(III) نیتریدGallium(III) nitride GaN ۳٫۴ گالیم(III) سولفیدGallium(II) sulfide GaS۲٫۵ (در K۲۹۵) گالیم آنتیمونیدGallium antimonide GaSb ۰٫۷ ایندیم(III) فسفیدIndium(III) phosphide InP ۱٫۳۵ ایندیم(III) آرسنایدIndium(III) arsenide InAs ۰٫۳۶ اکسید زنگZinc oxide ZnO ۳٫۳۷ سولفید زنگZinc sulfide ZnS ۳٫۶سلنید زنگ [Zinc selenide ZnSe ۲٫۷تلورید زنگZinc telluride ZnTe ۲٫۲۵ کادمیم سولفیدCadmium sulfide CdS ۲٫۴۲کادمیم سلنید Cadmium selenide CdSe ۱٫۷۳ تلورید کادمیم Cadmium telluride CdTe ۱٫۴۹سولفید سرب (II) Lead(II) sulfide PbS ۰٫۳۷سلنید سرب (II) Lead(II) selenide PbSe ۰٫۲۷تلورید سرب (II) Lead(II) telluride PbTe ۰٫۲۹

 شکاف باند در فوتونیک و فونونیک 
در فوتونیک شکاف باند مربوط به بازه‌ای از فرکانس‌های فوتونی است که فوتون‌های دارای این فرکانس نمی‌توانند از ماده عبور کنند (با صرف نظر از اثر تونل). این خاصیت در بلورهای فوتونیکی نیز آن‌ها را آبستن کاربردهای بسیار زیادی، از جمله ساخت صفحات بازتابنده نور برای برخی طول‌موج‌های خاص، موجبرهای نانومتری و … کرده است.
در فونونیک نیز نوار ممنوعه مفهوم مشابهی برای بلورهای فونونی دارد.

 جستارهای وابسته 
 کاف انرژی مستقیم و غیرمستقیم
 نوارهای هدایت و ظرفیت
 مدل الکترون آزاد
 آمار فرمی-دیراک
 گاز فرمی
 نقطه کوانتومی
 نیم‌رسانا
 دیود

 پانویس 

 منابع 
 بلورهای فوتونیکی، سینا خراسانی، انتشارات دانشگاه شریف
 ویکی‌پدیای انگلیسی

رده:تشدید مغناطیسی هسته
رده:حالت‌های الکترونی
رده:طیف‌شناسی
رده:علم مواد
رده:مکانیک کوانتومی
رده:نظریه‌های نوارها