固體的能帶結(jié)構(gòu)(已修改)
2025-08-02 20:29 本頁面
【正文】 1 第 三 章 固體的能帶結(jié)構(gòu) （編者：華基美） 2 前言 167。 1 固體的能帶 一 . 電子共有化 固體具有大量分子、原子或離子有規(guī)則 排列的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。 電子受到周期性勢場的作用。 a 第 三 章 固體的能帶結(jié)構(gòu) 3 解定態(tài)薛定格方程 (略）， 可以得出兩點(diǎn)重要結(jié)論： １ .電子的能量是量子化的 。 ２ .電子的運(yùn)動(dòng)有隧道效應(yīng)。 原子的外層電子 (高能級(jí) )， 勢壘穿透概率 較大， 電子可以在整個(gè)固體中運(yùn)動(dòng) ,稱為 共有化電子。 原子的內(nèi)層電子與原子核結(jié)合較緊 ,一般 不是 共有化電子。 4 二 . 能帶 (energy band) 量子力學(xué)計(jì)算表明，固體中若有 N個(gè) 原子，由于各原子間的相互作用，對(duì)應(yīng)于 原來孤立原子的每一個(gè)能級(jí) ,變成了 N條靠 得很近的能級(jí) ,稱為 能帶 。 固體中的電子能級(jí) 有什么特點(diǎn)？ 5 能帶的寬度記作 ?E ，數(shù)量級(jí)為 ?E～ eV。 若 N~1023,則能帶中兩能級(jí)的間距約 1023eV。 一般規(guī)律： 1. 越是外層電子，能帶越寬， ?E越大。 2. 點(diǎn)陣間距越小，能帶越寬， ?E越大。 3. 兩個(gè)能帶有可能重疊。 6 離子間距 a 2P 2S 1S E 0 能帶重疊示意圖 7 三 . 能帶中電子的排布 固體中的一個(gè)電子只能處在某個(gè)能帶中的 某一能級(jí)上。 排布原則： １ . 服從泡里不相容原理（費(fèi)米子） ２ . 服從能量最小原理 設(shè)孤立原子的一個(gè)能級(jí) Enl ， 它 最多能容納 2 (2 +1)個(gè)電子。 l這一能級(jí)分裂成由 N條能級(jí)組成的能帶后， 能帶最多能容納２Ｎ (2 +1)個(gè)電子。 l8 電子排布時(shí)，應(yīng)從最低的能級(jí)排起。 有關(guān)能帶被占據(jù)情況的幾個(gè)名詞： 1．滿帶（排滿電子） 2．價(jià)帶（能帶中一部分能級(jí)排滿電子） ? 亦稱導(dǎo)帶 3．空帶（未排電子） ? 亦稱導(dǎo)帶 4．禁帶（不能排電子） 2ｐ、３ｐ能帶，最多容納 6Ｎ個(gè)電子。 例如， 1ｓ、２ｓ能帶，最多容納 2Ｎ個(gè)電子。 ２Ｎ (2 +1) l9 167。 2 導(dǎo)體和絕緣體
數(shù)學(xué)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1