1第一章半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)(參考版)
2024-08-15 18:02本頁面
【正文】 *xm *ym*zm*m。有效質(zhì)量較大的空穴，稱為 重空穴 ，有效質(zhì)量較小的空穴，稱為 輕空穴 ?！笔欠袢绱?？為什么？ 從能帶底到能帶頂，晶體中電子的有效質(zhì)量將如何變化？外場對電子的作用效果有什么不同？ 以硅的本征激發(fā)為例，說明半導(dǎo)體能帶圖的物理意義及其與硅晶體結(jié)構(gòu)的聯(lián)系？為什么電子從其價鍵上掙脫出來所需的最小能量就是半導(dǎo)體的禁帶寬度？ E K 第一章 半導(dǎo)體中電子狀態(tài) 有效質(zhì)量 空穴 回旋共振 回旋共振 回旋共振 回旋共振 回旋共振 回旋共振 回旋共振 回旋共振 回旋共振 回旋共振 回旋共振 回旋共振 第一章 半導(dǎo)體中電子狀態(tài) 有效質(zhì)量 空穴 硅和鍺的能帶結(jié)構(gòu) 硅的導(dǎo)帶結(jié)構(gòu) 硅和鍺的能帶結(jié)構(gòu) 硅的導(dǎo)帶結(jié)構(gòu) 硅和鍺的能帶結(jié)構(gòu) 硅的導(dǎo)帶結(jié)構(gòu) 硅和鍺的能帶結(jié)構(gòu) 硅的價帶結(jié)構(gòu) ?價帶頂位于 k=0，即在布里淵區(qū)中心。特別是 m n*可以直接由實驗測定，因而可以很方便地解決電子的運動規(guī)律。） ? 價帶 （ valence band） :被價電子占據(jù)的允帶（低溫下通常被價電子占滿）。 ? 滿帶 （ filled band）：允帶中的能量狀態(tài)（能級）均被電子占據(jù)。 空帶、滿帶、導(dǎo)帶、價帶 都是允帶。 （ 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。 ? 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。 、 電子在周期勢場中的運動狀態(tài) 自由電子的 E ~k關(guān)系 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) 能帶的性質(zhì)： (k)=E(k),即 E(k)是偶函數(shù)。 2. 在布里淵區(qū)里，能量是連續(xù)的。 1, 177。 其結(jié)果為： 進(jìn)一步簡化： 其中 注意：上式并不是薛定諤波動方程的解，但卻給出了薛定諤波動方程有一個解的條件。 這個波函數(shù)稱為 布洛赫波函數(shù) 。 2( ) ( 2)i k xkkx u x e ?? ? ? ?()kux( ) ( )kku x u x n a??、 電子在周期勢場中的運動狀態(tài) 半導(dǎo)體中電子的狀態(tài)和能帶 ? 式 (1)具有式 (2)形式的解，這一結(jié)論稱為布洛赫定理。 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
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