固體物理能帶理論-課件

2020/12/221第五章晶體的能帶理論2020/12/222精品資料2020/12/223你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn)，你是否會(huì)認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學(xué)問無顏見爹娘……”“太陽當(dāng)空照，花兒對(duì)我笑，小鳥說早早早……”2020/12/224章節(jié)內(nèi)容5.1晶體的能帶5.2布洛赫定理5.3克朗尼格-朋奈模型能帶中的能級(jí)數(shù)目5.4導(dǎo)體和絕緣體2020/12/2255.1晶體的能帶2020/12/2262020/12/227勢(shì)阱：該空間區(qū)域的勢(shì)能比附近的勢(shì)能都低。勢(shì)阱處的粒子想要離開勢(shì)阱概率較低勢(shì)壘：該空間區(qū)域的能量比附近的勢(shì)能都高。2020/12/228晶體中大量原子聚集在一起，而且各原子之間的距離很近，致使離原子核較遠(yuǎn)的殼層發(fā)生交疊，殼層交疊使電子不再局限于某個(gè)原子上，有可能轉(zhuǎn)移到相鄰殼層上去，也可能從相鄰原子運(yùn)動(dòng)到更遠(yuǎn)殼層上去，這種現(xiàn)象稱為電子共有化2020/12/229二能帶晶體中各原子相互影響，使得能量和運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生不同程度的變化2020/12/22102020/12/2211外層內(nèi)層1S2S到2P所分布的電子離核距離在逐漸變大能量越來越高2020/12/2212L從0開始取值2020/12/22132020/12/2214滿帶：晶體中最低能帶的各個(gè)能級(jí)都被電子填滿這樣的能帶成為滿帶空帶：若一個(gè)能帶中所有的能級(jí)都沒有被電子填入，這樣的能帶成為空帶禁帶：兩個(gè)相鄰能帶間的間距禁帶中不存在電子的定態(tài)，其寬度對(duì)晶體的導(dǎo)電性至關(guān)重要。價(jià)帶：由價(jià)電子能級(jí)分裂而形成的能帶。①通常情況下，價(jià)帶為能量最高的能帶；②也可能未被電子填滿，形成不滿帶或半滿帶。2020/12/2215滿帶是不導(dǎo)電的，價(jià)帶和空帶是可以導(dǎo)電的。電流是電子在電場(chǎng)作用下定向運(yùn)動(dòng)的結(jié)果?？梢韵胂竽軒е杏性S多“空位”，每個(gè)“空位”只能容納一個(gè)電子，由于在滿帶中所有的“空位”都被電子占滿，電子不能在電場(chǎng)作用下從一個(gè)“空位”跑到另一個(gè)“空位”，就像在滿座的劇場(chǎng)里一個(gè)人不可能去占別人的座位一樣。所以滿帶中的電子是不自由的，是不能導(dǎo)電的。但在導(dǎo)帶中有許多“空位”，電子在電場(chǎng)的作用下就能改變能量，從一個(gè)“空位”跑到另一個(gè)“空位”。大量電子的這種運(yùn)動(dòng)，從宏觀上來看，表現(xiàn)為電子作定向運(yùn)動(dòng)，因而就形成了電流。所以說，只有導(dǎo)帶中的電子才能導(dǎo)電。2020/12/22165.2布洛赫定理波函數(shù)是量子力學(xué)中用來描述粒子的德布羅意波的函數(shù).

為了定量地描述微觀粒子的狀態(tài)2020/12/2217周期2020/12/22182020/12/22192020/12/2220線度：一般指物體從各個(gè)方向測(cè)量時(shí)的最大長度2020/12/22212020/12/2222布洛赫函數(shù)L=Na，L是線度2020/12/22232020/12/22242020/12/22252020/12/22265.3克朗尼格-朋奈模型能帶中的能級(jí)數(shù)目2020/12/22272020/12/22282020/12/22292020/12/22302020/12/22312020/12/22322020/12/22332020/12/22342020/12/2235這些都與5.1節(jié)概述中介紹的結(jié)論是一致的2020/12/22362020/12/22372020/12/22382020/12/22392020/12/22405.4導(dǎo)體和絕緣體