1第一章半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)-展示頁
2024-08-19 18:02本頁面
【正文】 9107 2 0 ( a a x i s )6 5 0 ( c a x i s ) 2 . 0 2 . 0 4 . 5 i n d i r e c t6 H S i C 3 . 0 2 . 3 x 1 069 . 73 7 0 ( a a x i s )5 0 ( c a x i s ) 2 . 4 2 . 0 4 . 5 i n d i r e c t第一章 半導(dǎo)體中電子狀態(tài) 有效質(zhì)量 空穴 制造半導(dǎo)體器件所用的材料大多是 單晶體 。 四個(gè)共價(jià)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。 本征硅共價(jià)鍵示意圖 共價(jià)鍵的形成及性質(zhì) ? 飽和性： 指每個(gè)原子與周圍原子之間的共價(jià)鍵數(shù)目有一定的限制。 ? 由共價(jià)鍵結(jié)合而成的晶體稱為 共價(jià)晶體 。 ? 難 點(diǎn)： 晶體中能量與波矢的關(guān)系，假想粒子－“空穴”。 第一章 半導(dǎo)體中電子狀態(tài) ? 基本要求： 理解能帶形成的原因及電子共有化運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)；半導(dǎo)體中電子的加速度與外力及有效質(zhì)量的關(guān)系；正確理解空穴的導(dǎo)電機(jī)理。該勢(shì)場是具有與晶格同周期的周期性勢(shì)場。但是，這是一個(gè)非常復(fù)雜的 多體問題 ， 不可能求出其嚴(yán)格解 ，只能用 近似 的處理方法 單電子近似 來研究固態(tài)晶體中電子的能量狀態(tài)。 ?半導(dǎo)體 單晶 材料由大量原子 周期性 重復(fù)排列而成，而每個(gè)原子又包含原子核和許多電子。?半導(dǎo)體獨(dú)特的 物理性質(zhì) 與半導(dǎo)體中 電子狀態(tài) 和 運(yùn)動(dòng)特點(diǎn) 密切相關(guān)。所以，為了 研究 和 利用 半導(dǎo)體的這些物理性質(zhì)，本章簡要介紹半導(dǎo)體單晶材料中電子狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。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) 。 ?單電子近似 即假設(shè) 每個(gè)電子 是在 周期性 排列且 固定不動(dòng) 的原子核 勢(shì)場及 其他電子 的 平均勢(shì)場 中運(yùn)動(dòng)。 ?用單電子近似法研究晶體中電子狀態(tài)的理論稱為 能帶論 。 ? 重 點(diǎn)： 概念：電子狀態(tài)、能帶和有效質(zhì)量。 第一章 半導(dǎo)體中電子狀態(tài) 第一章 半導(dǎo)體中電子狀態(tài) (重要半導(dǎo)體 ) 有效質(zhì)量 空穴 金剛石結(jié)構(gòu)和共價(jià)鍵 元素半導(dǎo)體，硅的 Eg= ? 這種依靠共有自旋相反配對(duì)的價(jià)電子所形成的原子間的結(jié)合力，稱為 共價(jià)鍵 。 Si、 Ge都是典型的共價(jià)晶體 。 ? 方向性： 指原子間形成共價(jià)鍵時(shí)，電子云的重疊在空間 一定方向 上 具有最高密度 ，這個(gè)方向就是共價(jià)鍵方向。 28180。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(diǎn)幾納米的數(shù)量級(jí)。但是，晶體是 由分立的原子 凝聚而成，兩者的電子狀態(tài)有必定存在著某種 聯(lián)系 。 原子的能級(jí)和晶體的能帶 孤立原子 ? 殼層， n=1,2,3…
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