1第一章半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)-免費(fèi)閱讀
【正文】 ?價(jià)帶頂在 k=0處二度簡(jiǎn)并，即同一個(gè) k對(duì)應(yīng)兩個(gè)E(k)，在 k=0處，能量相重合，這對(duì)應(yīng)于極大值相重合的兩個(gè)能帶，表明硅有兩種有效質(zhì)量不同的空穴。 ? 空帶 （ empty band）：不被電子占據(jù)的允帶。 3. 可以證明 ,在每個(gè)布里淵區(qū)里有 N個(gè) k狀態(tài)，一個(gè) k代表點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)初基晶胞，因此 k具有量子數(shù)作用，它描述晶體中電子共有化運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。具有式 (2)形式的波函數(shù)稱為 布洛赫波函數(shù) ? 晶體中的電子運(yùn)動(dòng)服從 布洛赫定理 ： 晶體中的電子是以調(diào)幅平面波在晶體中傳播。 半導(dǎo)體中電子的狀態(tài)和能帶 、自由電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 02012p m vpEm??pkEh ?????02202kvmkEm??德布羅意 粒子性 k平面波的波矢，等于 2π/λ，其方向?yàn)椴ǖ膫鞑シ较?。但是，晶體是 由分立的原子 凝聚而成，兩者的電子狀態(tài)有必定存在著某種 聯(lián)系 。 Si、 Ge都是典型的共價(jià)晶體 。 ?單電子近似 即假設(shè) 每個(gè)電子 是在 周期性 排列且 固定不動(dòng) 的原子核 勢(shì)場(chǎng)及 其他電子 的 平均勢(shì)場(chǎng) 中運(yùn)動(dòng)。 ?半導(dǎo)體 單晶 材料由大量原子 周期性 重復(fù)排列而成，而每個(gè)原子又包含原子核和許多電子。 ? 難 點(diǎn)： 晶體中能量與波矢的關(guān)系，假想粒子－“空穴”。 閃鋅礦結(jié)構(gòu)和混合鍵 同時(shí)具有共價(jià)鍵和離子鍵特征 化合物半導(dǎo)體，砷化鎵 Eg= 釬鋅礦結(jié)構(gòu) 化合物半導(dǎo)體， Eg=(ZnS) 釬鋅礦結(jié)構(gòu)（ ZnS,SiC） ?KEgniermnEcvs a tk d i r e c t o rM a t e r i a l ( e V ) ( c m3) ( c m2/ V s e c ) M V / c m ( 1 07 m / s e c ) ( W / c m K ) i n d i r e c tSi 1 . 1 1 . 5 x 1 0101 1 . 8 1350 0 . 3 1 . 0 1 . 5 i n d i r e c tG a A s 1 . 4 1 . 8 x 1 061 2 . 8 8500 0 . 4 2 . 0 0 . 5 d i r e c tI n N 1 . 8 6 ~ 1 039 . 6 3000 1 . 0 2 . 5 d i r e c tG a N 3 . 3 9 1 . 9 x 1 0 1 09 . 0 900 3 . 3 2 . 5 1 . 3 d i r e c tA l N 6 . 1 ~ 1 0 3 18 . 7 1100 1 1 . 7 1 . 8 2 . 5 d i r e c t3 C S i C 2 . 2 6 . 9 9 . 6 900 1 . 2 2 . 0 4 . 5 i n d i r e c t4 H S i C 3 . 2 6 8 . 2 x
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