大學(xué)物理m固體中的電子(完整版)
【正文】 17 ⑶ 絕緣體中 ， 價帶已滿 ， 且上面的禁帶寬度較大 (～ 5eV)。cm，摻入 10–6砷，電阻率變?yōu)? 光生載流子 內(nèi)光電效應(yīng) 光生載流子越多，物體導(dǎo)電能力越強(qiáng)，并且載流子沒有逸出體外的光電導(dǎo)現(xiàn)象。 溫升使反向電流增加很快（本征激發(fā)，少子濃度增大）； 反向電流 很小且穩(wěn)定（少子濃度一定）。 原因為 電擊穿 。 光敏電阻 其他應(yīng)用：光敏二極管、 光敏三極管、 光敏電池 等 光敏電阻 光敏二極管 31 ⒋ PN結(jié) (PN junction) ——P型半導(dǎo)體與 N型半導(dǎo)體的交界區(qū) . P N ? + ? + ? + P N 在交界區(qū) , 因載流子擴(kuò)散而形成電偶層 ——阻擋層 (厚度約 1?m, 場強(qiáng)約 106~108V/m). PN結(jié)的特性： 單向?qū)щ娦?. PN結(jié)的應(yīng)用： 整流 (rectification). 32 pn結(jié) —形成 p n 接觸前 接觸 擴(kuò)散電流 U0 內(nèi)建電場 阻擋層： U0 勢壘區(qū) — 阻礙 n區(qū)電子進(jìn)入 p區(qū)， 同時阻礙 p區(qū)空穴進(jìn)入 n區(qū)。 金屬導(dǎo)體 的 電阻率增大 ，導(dǎo)電能力下降。 18 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 10–8Ωm 之間 能帶圖 禁帶寬度 Eg 3–6eV – Na， K， Cu Mg、 Be、 Zn 15 ⑵ 半導(dǎo)體中 ， 價帶已滿 ， 但上面的禁帶寬度較小 (~1eV)， 在常溫下有一定數(shù)量的電子從價帶躍入上方的空帶 ， 能參與導(dǎo)電 。 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)＝點陣＋基元 ⒈ 能帶的由來 3 晶體結(jié)構(gòu)＝點陣＋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： 對實驗結(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：價電子在 Na+ 的電場中的勢能特點 一維晶體點陣形成的周期性勢能函數(shù)曲線 EP r + + + + + r E +
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