大學(xué)物理m固體中的電子-全文預(yù)覽
【正文】 ，則在外電場作用下 ， 電子可以躍入能帶中較高的空能級 ， 從而參與導(dǎo)電 . 通常 ， 未被填滿的價(jià)帶是導(dǎo)帶；位于滿帶上方的空帶 ， 在外界 (光 、 熱等 )激發(fā)下 ， 會有電子躍入 ， 也稱為導(dǎo)帶 . ⑷ 導(dǎo)帶 (conduction band)——具有能導(dǎo)電的電子的最高能帶 . ⑸ 禁帶 (forbidden band)——兩相鄰能帶間 ，不能被電子占據(jù)的能量范圍 . 12 禁帶 空帶 (導(dǎo)帶 ) 禁帶 滿帶 價(jià)帶 (滿帶 ) 能帶分布： 滿帶 空帶 禁帶 禁帶 E 價(jià)帶 (導(dǎo)帶 ) 13 ⒊ 能帶論對固體導(dǎo)電性的解釋 導(dǎo)體 ——電阻率 ? 10–8 ??m 半導(dǎo)體 ——10–8 ??m ? 108 ??m 絕緣體 ——? 108 ??m 能帶論的解釋： ⑴ 導(dǎo)體中 ， 或是價(jià)帶未被填滿 ， 或是價(jià)帶與上方的空帶交疊 ? 價(jià)電子都能參與導(dǎo)電 ? 導(dǎo)體有良好的導(dǎo)電性能 14 1. 導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體 導(dǎo)體 conductor 絕緣體 insulator 半導(dǎo)體 semiconductor 定義 易導(dǎo)電 不易或不導(dǎo)電 導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間 例子 金、銀、銅、鐵等 塑料、橡膠、陶瓷、玻璃等 硅 (Si)、 鍺 (Ge)、 GaAs等 電阻率 小于 10–8Ω 固體的能帶 (Energy Bands in Solids) 晶體 準(zhǔn)晶體 非晶體 固體 晶體結(jié)構(gòu)＝點(diǎn)陣＋基元 ⒈ 能帶的由來 3 晶體結(jié)構(gòu)＝點(diǎn)陣＋基元 X射線衍射極大的方向 ， 對應(yīng)于 X射線在一組晶面上反射后干涉相長的方向： 對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 晶面 d 晶面間距 掠射角 2 si n ( 1 , 2 , 3 , )d k k?? ??——布拉格 ()公式 XRD of [001] textured PMN–32PT 4 晶格衍射圖樣 5 周期性勢場和電子的共有化 例：價(jià)電子在 Na+ 的電場中的勢能特點(diǎn) 一維晶體點(diǎn)陣形成的周期性勢能函數(shù)曲線 EP r + + + + + r E + d E ? 電子能量 E 低，穿過勢壘概率小，共有化程度低 ? 電子能量 E 高，穿過勢壘概率大，共有化程度高 6 先看兩個(gè)原子的情況 . Mg Mg 根據(jù)泡利不相容原理 ， 原來的能級已填滿不能再填充電子 1s 2s 2p 3s 3p 1s 2s 2p 3s 3p ——分裂為兩條 7 ?各原子間的相互作用 ?原來孤立原子的能級發(fā)生分裂 ?若有 N個(gè)原子組成一體 ，對于原來孤立原子的一個(gè)能級 ， 就分裂成 N條靠得很近的能級 ， 稱為能帶 （ energy band） 8 ?能帶的寬度記作 ?E， ?E ～
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