北京郵電大學(xué)微電子學(xué)基礎(chǔ)1-2微學(xué)1晶體結(jié)構(gòu)和電子狀態(tài)(編輯修改稿)
2025-01-17 02:59 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 24222nmqEnh???氫原子的電子能級(jí)圖 能級(jí)：氫原子中電子可取的一個(gè)能量特定值，稱為能級(jí) 量子化：原子中電子的能量只能取一系列不連續(xù)的特定數(shù)值，通常把這一規(guī)律稱為電子能量的量子化． 氫原子的電子能級(jí)圖 二、分布幾率與“測(cè)不準(zhǔn)”關(guān)系 “測(cè)不準(zhǔn)關(guān)系” , ( 1 3),xyzx P hy P hz P h? ? ? ??? ? ? ??? ? ? ?, ( 1 3),xyzx P hy P hP h? ? ? ??? ? ? ??? ? ? ?三、不相容原理 不相容原理：“在同一個(gè)能級(jí)中，最多只能容納兩個(gè)自旋方向相反的電子。” 在一個(gè)具有多個(gè)電子的復(fù)雜原子中，這些電子不能同時(shí)都處在同一個(gè)能級(jí)中． 對(duì)于原子的基態(tài)來(lái)說(shuō)，它的電子必然首先填充能量最低的能級(jí)，而當(dāng)能量低的能級(jí)已經(jīng)填滿時(shí)，就按能量由小到大的次序，分別填滿其余的能級(jí)． 167。 13 晶體中電子的能帶 一、 晶體中價(jià)電子的共有化運(yùn)動(dòng) 1立方厘米的硅單晶中大約有 6 1022個(gè)原子，因此排在 1厘米長(zhǎng)度上的硅原子數(shù)大約有(5 1022)1/3≈4 107個(gè)，也就是相鄰兩硅原子中心的距離差不多只有 3埃。 晶體中價(jià)電子的共有化運(yùn)動(dòng) 內(nèi)層電子的交迭程度較少，并且愈是內(nèi)層，軌道的交迭就愈少，電子的共有化程度就愈差． 因此，我們?cè)诳紤]晶體中電子的共有化運(yùn)動(dòng)時(shí)，主要考慮價(jià)電子的共有化運(yùn)動(dòng)． 二、能帶的形成 能帶：為了容納原來(lái)屬于 N個(gè)單個(gè)原子的所有價(jià)電子，原來(lái)分屬于 N個(gè)單個(gè)原子的相同的價(jià)電子能級(jí)必須分裂成屬于整個(gè)晶體的 N個(gè)能量稍有差別的能級(jí)，這些能級(jí)互相靠得很近，分布在一定的能量區(qū)域，通常就把這 N個(gè)互相靠得很近的能級(jí)所占據(jù)的能量區(qū)域稱為能帶， 二、能帶的形成（續(xù)） 對(duì)于確定晶體的指定能帶，其寬窄是一定的，它由晶體性質(zhì)確定，與晶體大小 (即晶體包含的原子數(shù) N)沒(méi)有關(guān)系， N增大，能帶中能級(jí)數(shù)增加只能增加能帶中能級(jí)的密集程度，不改變能帶寬度。 內(nèi)層電子共有化程度低，對(duì)應(yīng)的能帶窄；外層電子共有化程度高，對(duì)應(yīng)的能帶寬； 能帶之間可能發(fā)生交疊。 允帶和禁帶
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