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文檔簡介

金剛石晶體的能帶2N6N4N4N2S2N2p6N能量價帶導(dǎo)帶Eg

禁帶a0原子間距晶體中的能帶原子中能級晶體中的電子能量狀態(tài)系統(tǒng)的簡化：價電子近似絕熱近似單電子近似一維方程求解周期性勢場Block波振幅被調(diào)制的平面波三種近似求解方法Kroning-Penney方勢阱近似緊束縛近似自由電子近似

能量在Ｋ空間呈周期性形成能帶許可帶許可帶禁帶K的可能值自由電子基本單元布里淵區(qū)第一布里淵區(qū)布里淵區(qū)邊界：能量不連續(xù)可能值總數(shù)=N三維周期性勢場中運動的電子能量狀態(tài)三維周期性勢場一維:三維：晶體原胞基矢a2a1Rn三維Bloch波一維：三維：01/a2/a3/a4/ak倒格點的矢量:Kh=h/a=hbx0a2a3a4a正格點的矢量:Rn=na:實空間的矢量:倒空間的矢量x0a2a3a4a倒格子空間正格子基矢倒格子基矢正格矢倒格矢倒格子與正格子之間的關(guān)系能量在倒格子空間中的周期性一維：三維：第一布里淵區(qū)第一布里淵區(qū)a3a2a1布里淵區(qū)的構(gòu)成-2/a-1/a01/a2/a一維

二維三維布里淵區(qū)的特點每個布里淵區(qū)只包含一個倒格點每個布里淵區(qū)都具有相同的體積布里淵區(qū)的體積應(yīng)等于倒格子原胞的體積布里淵區(qū)邊界方程一維:三維:金剛石結(jié)構(gòu)的第一布里淵區(qū):(0,0,0)布里淵區(qū)中心L:(1/2,1/2,1/2)布里淵區(qū)邊與<111>軸的交點X:(1,0,0)布里淵區(qū)邊與<100>軸的交點K:(3/4,3/4,0)布里淵區(qū)邊與<110>軸的交點a面心立方體心立方b布里淵區(qū)中k的可能值的數(shù)目k的可能值設(shè)晶體在方向上分別有N1N2N3個原胞.總的原胞數(shù)N=N1N2N3在方向上,根據(jù)周期性邊界條件:根據(jù)Bloch波定義:k的可能值的數(shù)目:

每個k的可能值在方向上所占的線度分別為

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