固體物理復(fù)習(xí)整理

7/7固體物理復(fù)習(xí)整理第１２章什么是布拉菲格子？布拉菲格子與晶體結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。什么是復(fù)式格子？復(fù)式格子是怎么構(gòu)成的?原胞和晶胞是怎樣選取的？它們各自有什么特點(diǎn)？如何在復(fù)式格子中找到布拉菲格子?復(fù)式格子是如何選取原胞和晶胞的?金剛石結(jié)構(gòu)是怎樣構(gòu)成的？氯化鈉、氯化銫的布拉菲格子是什么結(jié)構(gòu)？密堆積有幾種密積結(jié)構(gòu)？它們是布拉菲格子還是復(fù)式格子?８種獨(dú)立的基本對(duì)稱操作是什么？７大晶系是什么？怎樣確定晶列指數(shù)和晶面指數(shù)？晶面指數(shù)與晶面在三坐標(biāo)軸上的截距之間的關(guān)系？通過(guò)原點(diǎn)的晶面如何求出其晶面指數(shù)？倒格子的定義？正倒格子之間的關(guān)系？?jī)?nèi)容正空間:晶體的結(jié)構(gòu)以及特點(diǎn)正空間：晶體的結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定→晶向指數(shù)和晶面指數(shù)從正空間到倒空間→倒格子和布里淵區(qū)晶體所呈現(xiàn)的物理性質(zhì)來(lái)源其特殊的空間結(jié)構(gòu),所以對(duì)其空間結(jié)構(gòu)的了解以及描述很有必要；而對(duì)于涉及到波函數(shù),比如格波→晶格振動(dòng)（13章）和電子波→能帶論（14章）的討論都是在倒空間中完成的，所以本章還涉及到正空間和倒空間的相互轉(zhuǎn)換，以及布里淵區(qū)概念的提出和構(gòu)建.概念格點(diǎn)和基元布拉菲格子（簡(jiǎn)單格子）和復(fù)式格子原胞和晶胞七大晶系和十四種布拉菲格子立方晶系的三種布拉菲格子:簡(jiǎn)單立方、面心立方、體心立方的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)—-晶胞(立方晶系）和原胞基矢的建立立方晶系的幾種復(fù)式格子：氯化鈉結(jié)構(gòu)、氯化銫結(jié)構(gòu)、金剛石結(jié)構(gòu)和閃鋅礦結(jié)構(gòu)——結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和代表物質(zhì)最密堆積的兩種基本方式:ABAB→六方密堆積(六方晶系的復(fù)式格子）和ABCABC→立方密堆積(立方晶系的布拉菲格子:面心立方）晶體的八種獨(dú)立的宏觀對(duì)稱要素:C1、C2、C3、C4、C6、σ、ｉ、S4３２點(diǎn)群和２30空間群倒格矢和晶面以及晶面間距之間的關(guān)系？倒格矢和正格矢之間的關(guān)系？布里淵區(qū)物理性質(zhì)的重復(fù)?方法一維、二維和三維晶體的原胞和晶胞的選取，以及其基矢的建立,格矢的確定？(包括簡(jiǎn)單格子和復(fù)式格子)晶向指數(shù)和晶面指數(shù)的確定？（從圖到指數(shù),依據(jù)指數(shù)畫(huà)圖）正格子到倒格子的轉(zhuǎn)換——原胞基矢的互換：一維、二維和三維(立方晶系的正倒格子關(guān)系）？求正格子和倒格子的體積Ω和Ω＊?布里淵區(qū)的幾何畫(huà)法？布里淵區(qū)邊界方程應(yīng)用？第１3章一維單原子晶格的色散關(guān)系？色散關(guān)系周期性的物理意義?一維雙原子晶格的色散關(guān)系？同一原胞內(nèi)兩種原子有什么振動(dòng)特點(diǎn)？晶格振動(dòng)的波矢數(shù)、格波支數(shù)及格波數(shù)是如何確定的?聲子這個(gè)概念是怎樣引出的?它是怎樣描述晶格振動(dòng)的？?jī)?nèi)容對(duì)晶格振動(dòng)形態(tài)的描述：從運(yùn)動(dòng)方程到色散關(guān)系；(簡(jiǎn)單的一維無(wú)限長(zhǎng)模型)周期邊界條件以及對(duì)格波狀態(tài)的討論（多維有限長(zhǎng)模型——原胞數(shù)有限）格波的能量——聲子的引出晶格比熱-—聲子能量的進(jìn)一步討論概念一維單原子和一維雙原子的色散關(guān)系？聲學(xué)波和光學(xué)波的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)？波恩卡門條件：格波支數(shù)、每支格波格波數(shù)、總格波數(shù)(n維有限--簡(jiǎn)單或者復(fù)式格子）聲子的基本概念——格波能量量子化-—公式?了解，晶格比熱的歷史沿革——經(jīng)典下的矛盾，愛(ài)因斯坦和德拜模型的成功與不足？方法運(yùn)動(dòng)方程→試探解→色散方程?利用周期邊界條件求格波波矢(狀態(tài)）？第14章駐波邊界條件與行波邊界條件下的狀態(tài)密度分別怎么表示？一維、二維、三維晶格的能級(jí)密度如何求出?在什么情況下電子的費(fèi)米統(tǒng)計(jì)可用玻爾茲曼分布來(lái)描述？布洛赫定理的內(nèi)容是什么?布洛赫波函數(shù)的形式？禁帶出現(xiàn)的位置和禁帶寬度與什么有關(guān)？每個(gè)能帶能容納的電子數(shù)與什么有關(guān)？如何運(yùn)用緊束縛近似下得出的能量公式？布洛赫電子的速度和有效質(zhì)量公式?有效質(zhì)量為負(fù)值的含義？絕緣體、半導(dǎo)體、導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)及電子填充情況有什么不同？空穴的定義和性質(zhì)?內(nèi)容金屬的索末菲自由電子模型;能帶論：布洛赫定理（周期勢(shì)場(chǎng)下電子波函數(shù)的基本形式）、近自由電子近似(弱周期場(chǎng)——近自由電子——外層電子）、緊束縛近似（緊束縛的原子內(nèi)層電子）、電子的準(zhǔn)經(jīng)典運(yùn)動(dòng)（速度和有效質(zhì)量的提出）能帶論的應(yīng)用：導(dǎo)、半、絕的區(qū)分概念費(fèi)米能級(jí)的概念？溫度變化下,電子的統(tǒng)計(jì)分布將發(fā)生什么變化？費(fèi)米狄拉克統(tǒng)計(jì)分布和玻爾茲曼統(tǒng)計(jì)分布的公式以及區(qū)分？布洛赫定理的兩種描述（公式)以及物理意義？三種能區(qū)圖以及物理意義——近自由電子近似的結(jié)論?布洛赫電子的速度公式以及有效質(zhì)量公式？（一維二維三維）有關(guān)布洛赫電子速度和有效質(zhì)量的討論？有效質(zhì)量為負(fù)值時(shí)的討論？滿帶、未滿帶的導(dǎo)電機(jī)理?金屬未滿帶形成的兩種情況?導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體的區(qū)分？空穴的定義，以及和電子的各方面的比較?方法不同邊界條件下的狀態(tài)密度討論？——?根據(jù)能量公式求得能態(tài)密度?——構(gòu)建微元或者從等能面出發(fā)討論。求T=0K的費(fèi)米能級(jí)？通過(guò)布洛赫定理求狀態(tài)波矢？已知正格子晶體，求得緊束縛近似的能量公式？根據(jù)能量公式求得：電子運(yùn)動(dòng)速度、電子和空穴的有效質(zhì)量、能帶寬度ΔE、禁帶寬度等？第15章1、半導(dǎo)體呈本征型的條件?2、什么是非簡(jiǎn)并半導(dǎo)體?什么是簡(jiǎn)并半導(dǎo)體?3、Ｎ型和P型半導(dǎo)體在平衡狀態(tài)下的載流子濃度公式？4、非簡(jiǎn)并半導(dǎo)體的費(fèi)米能級(jí)隨溫度和雜質(zhì)濃度的變化?

5、半導(dǎo)體在室溫全電離下的電中性條件？?6、由于簡(jiǎn)并半導(dǎo)體形成雜質(zhì)能帶，能帶結(jié)構(gòu)有什么變化？?jī)?nèi)容半導(dǎo)體(硅、鍺）的能帶結(jié)構(gòu);本征半導(dǎo)體和雜質(zhì)半導(dǎo)體;非簡(jiǎn)并半導(dǎo)體平衡狀態(tài)下的討論；簡(jiǎn)并半導(dǎo)體概念導(dǎo)帶、價(jià)帶、導(dǎo)帶底EC、價(jià)帶頂EV、導(dǎo)帶(底）電子、價(jià)帶(頂）空穴?硅、鍺半導(dǎo)體的導(dǎo)帶和價(jià)帶結(jié)構(gòu);直接帶隙半導(dǎo)體和間接帶隙半導(dǎo)體的區(qū)分，以及典型的物質(zhì)？有關(guān)“本征"的定義：本征半導(dǎo)體、本征費(fèi)米能級(jí)、本征載流子濃度、本征激發(fā)、本征激發(fā)的電中性條件；有關(guān)“雜質(zhì)”的定義：雜質(zhì)半導(dǎo)體、雜質(zhì)（施主&受主)、雜質(zhì)能級(jí)(施主能級(jí)ED＆受主能級(jí)EA）、雜質(zhì)電離能(施主電離能ΔED＆受主電離能ΔEA)；雜質(zhì)補(bǔ)償?shù)母拍?？類氫模型的討論；平衡狀態(tài)下,非簡(jiǎn)并半導(dǎo)體和簡(jiǎn)并半導(dǎo)體的載流子(電子和空穴）濃度公式，公式的物理解釋以及與溫度和能量之間的關(guān)系；本征半導(dǎo)體：本征載流子的來(lái)源？本征載流子濃度隨溫度的變化?本征費(fèi)米能級(jí)的位置?平衡狀態(tài)下,非簡(jiǎn)并半導(dǎo)體的費(fèi)米能級(jí)變化——隨溫度、摻雜類型和摻雜濃度？關(guān)于非簡(jiǎn)并半導(dǎo)體和簡(jiǎn)并半導(dǎo)體的定性描述：電子占據(jù)、公式、統(tǒng)計(jì)分布、費(fèi)米能級(jí)、摻雜、、室溫電離程度等……簡(jiǎn)并化條件?弱簡(jiǎn)并條件？雜質(zhì)能級(jí)電子和空穴占據(jù)幾率以及濃度公式?電中性條件的討論？方法利用非簡(jiǎn)并能帶公式完成一些推導(dǎo)和計(jì)算？（結(jié)合后續(xù)章節(jié)的物理概念）利用雜質(zhì)補(bǔ)償完成一定的推導(dǎo)和計(jì)算？利用電中性條件完成一些推導(dǎo)和計(jì)算？利用實(shí)現(xiàn)一些推導(dǎo)和計(jì)算?第1６章1、散射的原因是什么？2、載流子的遷移率和電導(dǎo)率公式？?jī)?nèi)容載流子的散射；半導(dǎo)體的漂移運(yùn)動(dòng)以及遷移率、電導(dǎo)率和電阻率、漂移運(yùn)動(dòng)一起的電流密度的公式；概念散射的原因，以及主要的散射機(jī)制?公式:遷移率、電導(dǎo)率、電阻率、漂移運(yùn)動(dòng)的電流密度方法可以利用以上公式實(shí)現(xiàn)一些推導(dǎo)和計(jì)算?(與半導(dǎo)體其他章節(jié)的物理概念相結(jié)合）第１7章1、什么是準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)?2、多子的準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)偏離平衡費(fèi)米能級(jí)與少子的偏離有什么不同？

３、愛(ài)因斯坦關(guān)系式?內(nèi)容非平衡載流子以及準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)的概念；復(fù)合理論與非平衡載流子壽命的討論;載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)愛(ài)因斯坦關(guān)系式概念非平衡載流子的概念？非平衡載流子壽命的概念——平均壽命——注入或者抽取的非平衡載流子濃度衰減到原先1／e所需時(shí)間？公式17。1－6的物理含義？準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)的概念，以及光學(xué)小注入下電子和空穴準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)的定性描述？半導(dǎo)體偏離熱平衡的程度：公式1７．1—1７？平衡載流子復(fù)合的分類？深能級(jí)是有效地復(fù)合中心？載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因？擴(kuò)散系數(shù)的概念？擴(kuò)散流密度和擴(kuò)散電流密度的公式?穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散的概念，以及對(duì)公式17.4-3，17．4－５的物理解釋?擴(kuò)散流電流密度公式?擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和漂移運(yùn)動(dòng)共存下的電流密度？愛(ài)因斯坦關(guān)系式?物理意義？方法小注入小準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)的討論：公式分析？作圖比較？擴(kuò)散和漂移運(yùn)動(dòng)電流密度的討論?第１8章1、什么是P—Ｎ結(jié)的空間電荷區(qū)？自建場(chǎng)是怎樣建立起來(lái)的？2、平衡P—N結(jié)和非平衡Ｐ-N結(jié)的能帶圖?３、什么是功函數(shù)？什么是電子親和能？4、金屬－半導(dǎo)體接觸的四種類型？5、金屬－半導(dǎo)體整流接觸特性的定性解釋?６、在考慮表面態(tài)的情況下,怎樣形成歐姆接觸?內(nèi)容P－n結(jié)半導(dǎo)體表面效應(yīng)金半接觸概念平衡狀態(tài)下費(fèi)米能級(jí)是統(tǒng)一的？Ｐ—n結(jié)：自建場(chǎng)？空間電荷區(qū)?接觸電勢(shì)差?勢(shì)壘高度？平衡p－n結(jié)的三個(gè)部分以及非平衡p－ｎ結(jié)的五個(gè)部分：名稱？費(fèi)米能級(jí)?載流子濃度分布?非平衡載流子分布？理想ｐ—n結(jié)的概念？肖克萊方程？物理含義?Ｐ－ｎ結(jié)擊穿和電容的類型？表面施主態(tài)?表面受主態(tài)?半導(dǎo)體表面態(tài)的三種狀態(tài)（n型p型)——能帶彎曲：多子積累、多子耗盡、反型?功函數(shù)？