【正文】 中運動的基本特點和 自由電子 的運動很相似。 ? 由共價鍵結(jié)合而成的晶體稱為 共價晶體 。如果能寫出半導(dǎo)體中所有相互作用著的原子核和電子系統(tǒng)的薛定諤方程，并求出其 解 ，就能 了解 半導(dǎo)體的許多 物理性質(zhì) 。單晶體是由靠得很緊密的原子周期性重復(fù)排列而成的，相鄰原子間距只有零點幾納米的數(shù)量級。 其形式與自由電子波函數(shù)相似。 ? 禁帶 （ forbidden band）：不 允許電子存在的能量范圍。 硅和鍺的能帶結(jié)構(gòu) 硅的能帶結(jié)構(gòu) 硅和鍺的能帶結(jié)構(gòu) 鍺的能帶結(jié)構(gòu) 硅和鍺的能帶結(jié)構(gòu) 能帶與溫度的關(guān)系 作 業(yè) 課后習(xí)題： 1,2 補(bǔ)充習(xí)題： 原子中的電子和晶體中電子受勢場作用情況以及運動情況有何不同？原子中內(nèi)層電子和外層電子參與共有化運動有何不同？ 晶體體積的大小對能級和能帶有什么影響？ 如何理解“回旋共振有效質(zhì)量 不僅通過 , 和而與能帶結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且還與磁場和等能面主軸之間的相對方位有關(guān)”。 2. E(k)=E(k+2nπ/a),即 E(k)是周期性函數(shù)，其周期為 2π /a。 k是連續(xù)變化，所以能量E也是連續(xù)變化。 ? 方向性： 指原子間形成共價鍵時，電子云的重疊在空間 一定方向 上 具有最高密度 ，這個方向就是共價鍵方向。?半導(dǎo)體獨特的 物理性質(zhì) 與半導(dǎo)體中 電子狀態(tài) 和 運動特點 密切相關(guān)。 四個共價鍵并不是以孤立原子的電子波函數(shù)為基礎(chǔ)形成的，而是以 S態(tài)和 P態(tài)波函數(shù)的線性組合為基礎(chǔ)，構(gòu)成了所謂“雜化軌道”，之間的夾角為 109176。 半導(dǎo)體中電子的狀態(tài)和能帶 、 電子在周期勢場中的運動狀態(tài) 晶體中電子運動所遵守的薛定諤方程 : 2220( ) ( 1 )2 dx V x x E xm d x? ????? ? ? ? ? ? ?? 三體以上關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的薛定諤方程實際是無法解析求解的 ? 發(fā)展了能帶論方法求解固體體系的量子力學(xué)問題 ? 能帶論的基礎(chǔ)是單電子近似和布洛赫定理。 ? 定性理論 （物理概念）：晶體中原子之間的相互作用，即電子的共有化運動使能級分裂形成能帶。 *xm *ym*zm*m。 （ a）導(dǎo)帶電子、價帶電子 在空間結(jié)構(gòu)中所處的位置 （ b）導(dǎo)帶電子、價帶電子在能帶結(jié)構(gòu)中所處位置示意圖 半導(dǎo)體中電子的狀態(tài)和能帶 、能帶結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)中的一些對應(yīng)關(guān)系 半導(dǎo)體中電子的狀態(tài)和能帶 、與能帶相關(guān)的名詞 允帶 （ allowed band）：允許電子能量存在的能量范圍。 半導(dǎo)體中電子的狀態(tài)和能帶 ? 布洛赫曾經(jīng)證明，滿足式 (1)的波函數(shù)一定具有如下形式： ? 式中 k為波矢， 是一個與晶格同周期的周期性函數(shù)，即： 式中 n為整數(shù)。 閃鋅礦結(jié)構(gòu)