【文章內(nèi)容簡介】 的分子軌道。生成鍵和反鍵的分子軌道。 N個原子軌道相交疊則產(chǎn)生個原子軌道相交疊則產(chǎn)生 N/2成鍵分子軌道和成鍵分子軌道和 N/2 反鍵分子軌道。晶體中包含了大量的原子，反鍵分子軌道。晶體中包含了大量的原子， N是很大是很大的數(shù)目，因此它們產(chǎn)生的分子軌道能量對相鄰的能的數(shù)目，因此它們產(chǎn)生的分子軌道能量對相鄰的能級來說十分接近，可以看作是一個連續(xù)的帶級來說十分接近，可以看作是一個連續(xù)的帶 , 稱為稱為能帶能帶 （（ Energy Band)Li2分子軌道能級圖分子軌道能級圖 (1s帶） (2s帶）金屬鋰的能帶金屬鋰的能帶金屬鎂能帶的重疊金屬鎂能帶的重疊 若帶部分充滿，電場會造成電子進入這些能帶，若帶部分充滿，電場會造成電子進入這些能帶，因此因此 大部分電子沿電場方向運動大部分電子沿電場方向運動 ,在固體中有電荷轉(zhuǎn)在固體中有電荷轉(zhuǎn)移，稱為導體移，稱為導體 (conductor). 例如金屬例如金屬 Li的情形，每個原子都的情形，每個原子都 3個電子個電子 (1s2, 2s1) , N個原子組成晶體，個原子組成晶體， 2s能級過渡成能帶，該能帶有能級過渡成能帶，該能帶有2N狀態(tài)，可以容納狀態(tài)，可以容納 2N個電子，但固體個電子，但固體 Na中只有中只有 N個個2s電子，因此電子，因此 能帶是半滿的，這種未被允滿的帶稱能帶是半滿的，這種未被允滿的帶稱為導帶為導帶 ，在電場作用下可以產(chǎn)生電流。，在電場作用下可以產(chǎn)生電流。 固體導電性與能帶結(jié)構(gòu)以及能帶的填滿程度有關固體導電性與能帶結(jié)構(gòu)以及能帶的填滿程度有關，如果將電場施加到禁帶比較寬或所有能帶都充滿，如果將電場施加到禁帶比較寬或所有能帶都充滿，附近又沒有其它空的能帶固體上，由于電子不可能自附近又沒有其它空的能帶固體上，由于電子不可能自己重新排列，固體不能導電，稱為絕緣體。己重新排列，固體不能導電，稱為絕緣體。 導體導體 絕緣體絕緣體 E＞ 5ev 半導體半導體 E≤3ev? 半導體從能帶結(jié)構(gòu)上來看，與絕緣體相似，半導體從能帶結(jié)構(gòu)上來看，與絕緣體相似， 只是禁只是禁帶較窄，一般在帶較窄，一般在 200kJ?mol1 以下，可以依靠熱激發(fā)以下，可以依靠熱激發(fā)把滿帶的電子激發(fā)到本來是空的許可帶把滿帶的電子激發(fā)到本來是空的許可帶 (成為導帶成為導帶 )，具有導電性能。，具有導電性能。? 半導體的導電方式有兩種：半導體的導電方式有兩種： 電子導電和空穴導電，電子導電和空穴導電，具有前一種導電方式的半導體稱為具有前一種導電方式的半導體稱為 n型半導體，具有型半導體，具有后一種方式的導電的半導體稱為后一種方式的導電的半導體稱為 p型半導體。型半導體。 鍺和硅鍺和硅的禁帶約的禁帶約 60kJmol1和和 100kJmol1,它們都是典型的半它們都是典型的半導體。導體。? 硅的導電率在典型的絕緣體和金屬之間硅的導電率在典型的絕緣體和金屬之間 , 本征半導體本征半導體(Instrinsic Semiconductor), 它們的導電性是純元素的它們的導電性是純元素的性質(zhì)。性質(zhì)。? 非本征半導體非本征半導體 (Extrinsic Semiconductor) 它們是在硅和它們是在硅和鍺的晶格中摻入價電子比硅和鍺多一個或少一個的電鍺的晶格中摻入價電子比硅和鍺多一個或少一個的電子如磷、砷等子如磷、砷等 V族元素或鎵、銦等族元素或鎵、銦等 III族元素。摻入族元素。摻入 V族元素仿佛在晶格種加入族元素仿佛在晶格種加入 Si, 由于晶體中的價帶是由于晶體中的價帶是滿的，額外的電子必然進入導帶滿的，額外的電子必然進入導帶 , 因此摻磷的半導體因此摻磷的半導體產(chǎn)生產(chǎn)生 n型導電型導電 。 而第而第 III元素如鎵摻入晶格好象是摻入元素如鎵摻入晶格好象是摻入Si+， 因此在價帶中創(chuàng)造了空穴因此在價帶中創(chuàng)造了空穴 , 是是 p型導電。型導電。金屬的多晶現(xiàn)象與合金金屬的多晶現(xiàn)象與合金? 低溫下的密堆積金屬在高溫下經(jīng)常變?yōu)轶w心立方低溫下的密堆積金屬在高溫下經(jīng)常變?yōu)轶w心立方結(jié)構(gòu)。原子振動加劇降低了堆積的緊密程度結(jié)構(gòu)。原子振動加劇降低了堆積的緊密程度 ? 在密堆積結(jié)構(gòu)中金屬原子間存在著四面體和八面在密堆積結(jié)構(gòu)中金屬原子間存在著四面體和八面體的間隙，填充較小的金屬原子就形成均勻的固體的間隙，填充較小的金屬原子就形成均勻的固溶體（合金）溶體（合金） 。 ? 將熔融組分混合然后冷卻得到的金屬混合物將熔融組分混合然后冷卻得到的金屬混合物 , 包包括固溶體和金屬間化合物。括固溶體和金屬間化合物。3. 3．． 離子固體離子固體l離子固體離子固體 由陽離子和陰離子組成的固體，由陽離子和陰離子組成的固體，l化學上把化學上把 熔點高，硬度大，難以揮發(fā)、固體不導熔點高，硬度大，難以揮發(fā)、固體不導電但水溶液合熔融狀態(tài)導電等識別判據(jù)。電但水溶液合熔融狀態(tài)導電等識別判據(jù)。l正、負離子處于相對固定的位置，并在空間中有規(guī)正、負離子處于相對固定的位置，并在空間中有規(guī)則的排列，形成特殊結(jié)構(gòu)的晶體。則的排列，形成特殊結(jié)構(gòu)的晶體。l晶體中并不存在有單個的分子，化學式反映晶體中晶體中并不存在有單個的分子，化學式反映晶體中的組成。的組成。 離子是帶電的圓球，異性離子可以從任離子是帶電的圓球，異性離子可以從任何方向互相靠近和結(jié)合。何方向互相靠近和結(jié)合。l決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素就是正、負離子的電荷多決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素就是正、負離子的電荷多少，半徑大小以及離子間的最密堆積原則。少，半徑大小以及離子間的最密堆積原則。 典型的結(jié)構(gòu)類型? 巖鹽結(jié)構(gòu)（氯化鈉結(jié)構(gòu)） 面心立方格子互相滲入交錯而形成的堿金屬鹵化物 (除 CsCl、 CsBr和 CsI外 )、堿土金屬氧化物 ? 氯化銫結(jié)構(gòu) TlCl， K[SbF6]、 Ag[NbF6]、 [Ni(H2O)6][SnCl6] 晶胞種質(zhì)點個數(shù)的計算晶胞種質(zhì)點個數(shù)的計算（（ 3）） 閃鋅礦閃鋅礦 ZnS 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 簡單立方晶格 , 其中鋅離子被硫離子以四面體的四個頂角的方式包圍著。配位數(shù)是 4。屬于這種結(jié)構(gòu)的有CuX、 MS和 MSeMP、 MAs及 MSb。（（ 4）） 纖鋅礦纖鋅礦 ZnS結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 六方晶系， S負離子六方密堆積，鋅離子四面體間隙。配位數(shù)均為 4。 CuX, MN(M: A1, Ga, In)。（（ 5）繭石結(jié)構(gòu)）繭石結(jié)構(gòu) (CaF2)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 鈣離子占據(jù)面心立方格子各格點，每個氟離于被鈣離子占據(jù)面心立方格子各格點，每個氟離于被最鄰近的四個鈣離子以四面體方式配位著。因此陰最鄰近的四個鈣離子以四面體方式配位著。因此陰離子的配位數(shù)為離子的配位數(shù)為 4，陽離子的配位數(shù)為，陽離子的配位數(shù)為 8。（（ 6）金紅石）金紅石 的的 TiO2的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 陽離子占據(jù)體心立方格子各點，配位數(shù)位陽離子占據(jù)體心立方格子各點，配位數(shù)位 6鈣鈦礦結(jié)構(gòu)（鈣鈦礦結(jié)構(gòu)（ CaTiO3）） ABX3型固體型固體 立方結(jié)構(gòu)：立方結(jié)構(gòu)： 較小的較小的 Ti4＋＋ 處于立方體的中心，處于立方體的中心， 較大較大 Ca2＋＋ 原子處于立方體的頂點。原子處于立方體的頂點。 每個每個 Ti4＋＋ 周圍有周圍有 12 個個 O2－－ ， 每個每個 Ca2＋＋ 原子周圍有六個原子周圍有六個 O2－－ 原子。原子。 許多壓電現(xiàn)象、許多壓電現(xiàn)象、 鐵電現(xiàn)象、鐵電現(xiàn)象、 高溫超導等等高溫超導等等尖晶石結(jié)構(gòu)尖晶石結(jié)構(gòu) AB2O4 型型 八個立方體單位中交替放置八個立方體單位中交替放置 AO4四面體和四面體和 B4O4立方體。其中立方體。其中 A 是是 IIA族或氧化態(tài)為＋族或氧化態(tài)為＋ 2 的過渡的過渡金屬，金屬， B為為 IIIA族或氧化態(tài)為族或氧化態(tài)為 ＋＋ 3 的過渡金屬。的過渡金屬。 O2－－ 形成立方密堆積結(jié)構(gòu)，形成立方密堆積結(jié)構(gòu)， 金屬離子金屬離子 A的配位數(shù)為的配位數(shù)為 4， B的配位數(shù)為的配位數(shù)為 6。 離子鍵的球形對稱性，可以把晶體看成是由不離子鍵的球形對稱性，可以把晶體看成是由不等徑球堆積而成。在多數(shù)情況下，陰離子要比陽離等徑球堆積而成。在多數(shù)情況下，陰離子要比陽離子大，可以認為陰離子形成球