バンドギャップ
半導体のバンドギャップエネルギーは温度が上昇することで減少する傾向がある。温度が上昇する際、原子振動の振幅が増加し、原子同士の間隔がより大きくなる。格子のフォノンおよび自由電子、正孔における相互作用もまた、より小さな範囲でバンドギャップに影響を及ぼす。バンドギャップと温度の関係はVarshniの経験式によって記述される。
E g ( T ) = E g ( 0 ) − α T 2 T + β {\displaystyle E_{\mathrm {g} }(T)=E_{\mathrm {g} }(0)-{\frac {\alpha T^{2}}{T+\beta }}}
Eg(0)、α、βは材料に由来する定数、Tは温度である。