第四部分固体能带论1.固体能带论的两个基本假设是什么?答:(1)绝热近似,原子实的影响用周期势场等效,把多体问题化为多电子问题。(2)单电子近似,把其余电子对某一电子作用也用等效的平均势场表示,把多电子问题简化为单电子问题。2.固体能带论的基本思路是怎样的?答:用绝热近似和单电子近似,把原子实及其它电子的影响用等效的周期势场V(r)来表示,进而求解S-方程,并用量子力学的微扰论求出固体中电子的波函数和能量。关...
1前言第八章晶体的能带结构从STM得到的硅晶体表面的原子结构图物理学前言之一材料的性质大规模集成电路半导体激光器超导人工微结构2§8.1晶体的能带一.电子共有化晶体具有大量分子、原子或离子有规则排列的点阵结构。电子受到周期性势场的作用。a按量子力学须解定态薛定格方程。3解定态薛定格方程(略),可以得出两点重要结论:1.电子的能量是分立的能级;2.电子的运动有隧道效应。原子的外层电子(高能级),势垒穿透概率较大,电...
用能带理论解释导体、半导体和绝缘体之间性质的差别材料化学1301班冯燕萍一.电子填充能带的情况当温度接近0K时,电子由低能级到高能级逐个填充能带。电子填充能带的情况金属导体、绝缘体和本征半导体一般,原子的内层能级都被电子填满,成为满带。价电子引起的能带(价带)可能是满带,也可能不是满带。有些能带相互交叠形成混合能带,交叠后的能带还可能再分裂为上下两个能带。满带:填满电子的能带不满带:未填满电子的能...
能带论的基础首例单原子晶体管研究使用扫描透射电子显微镜的聚焦电子束使硅杂质在六边形石墨烯晶格内移动电子共有化现象价电子不再为单个原子所有的现象,可以在不同原子中的相似轨道上转移。微扰理论近自由电子模型:晶体中的价电子行为很接近于自由电子,周期性势场的微弱起伏作为微扰量。紧束缚模型:孤立原子的解作为零级近似,把周围原子上电子的作用看成了微扰。电子具有分离的能级如1s,2s,2p等能带论的起源能级将分裂成N...
半导体的能带中存在一系列满带,最上面的满带称为价带;同时存在一系列空带,最下面的空带称为导带;价带与导带之间有带隙,带隙宽度用表示,它代表价带顶和导带底的能量间隙。在一般温度下,导带底有少量电子,价带顶有少量空穴,半导体的导电就是依靠导带底的少量电子或价带顶的少量空穴。半导体的基本能带结构Eg本征光吸收:光照可以激发价带的电子到导带,形成电子一空穴对。本征光吸收光子能量应满足或,其中为光波的波长...
三种能带表示方式5.2近自由电子近似能带的3种表示图式1)扩展能区图式第一能带)(1kEaak~第二能带aak~2aa~2)(E2k2)周期能区图式——对于同一个能带而言能量是倒格矢周期性函数——将任意一条能量曲线通过倒格子矢量从一个布里渊区移到其它布里渊区,在每一个布里渊区画出所有能带,构成k空间中能量分布的完整图像05/05)()(GhEkEkhaGh23)简约能区图式——对于同一个能带来说能量在k空间具有...
2013年春-甄第3章导电物理3.5能带理论的应用2013年春3.5能带理论的应用(1)半导体的表面能级(2)半导体与半导体的接触(3)半导体与金属的接触2013年春(1)半导体的表面能级能带结构是在无限扩展的3维晶体产生的周期场的前提下得到的。在材料的表面,势场不再与晶体内部的周期性势场相同,所以材料表面的电子能级分布就会发生变化。图1晶体表面的能带结构•判断一个系统是否处于平衡状态的根据是看其费密能级是否相等。•两...
金属、半导体和绝缘体的能带结构区别本论文从能带的形成过程和电流的产生机理两方面来说明金属、半导体和绝缘体的能带结构区别。1.能带(EnergyBand)的形成过程当孤立的原子结合在一起形成固体时,相邻的原子之间会产生各种交互作用,原子之间的排斥力和吸引力最后在一定的原子间距达到平衡.由量子力学可知,晶体中相同原子孤立存在时,各自的电子波函数没有相互作用,因而各原子可以有完全相同的电子能级结构。当相同原子相互接近...
.金属、半导体和绝缘体的能带结构区别本论文从能带的形成过程和电流的产生机理两方面来说明金属、半导体和绝缘体的能带结构区别。1.能带(EnergyBand)的形成过程当孤立的原子结合在一起形成固体时,相邻的原子之间会产生各种交互作用,原子之间的排斥力和吸引力最后在一定的原子间距达到平衡.由量子力学可知,晶体中相同原子孤立存在时,各自的电子波函数没有相互作用,因而各原子可以有完全相同的电子能级结构。当相同原子相互接...
1能带结构和态密度图的绘制及初步分析前几天在QQ的群中和大家聊天的时候,发现大家对能带结构和态密度比较感兴趣,我做计算已经有一年半了,有一些经验,这里写出来供大家参考参考,希望能够对初学者有所帮助,另外写的这些内容也不可能全都正确,只希望通过表达出来和大家进行交流,共同提高。MS这个软件的功能确实是比较强,但是也有一些地方不尽如人意的地方。(也可能是我对一些结果不会分析所致,有些暂时不能解决的问题在...
固体能带理论一、自由电子模型(前面几节使用的)在这个模型中,电子与电子,晶格与电子之间的相互作用被忽略.也可以这样说晶格对电子的影响视为平均势场.索米菲理论:自由电子模型+费米狄拉克分布解释:1.电子气热容量2.电子发射3.电子气的顺磁与逆磁效应困难:1.磁阻2.霍耳效应3.电导、热导二、3个重要近似和周期性势场多粒子系统原子核静止多电子系统HatreeFock自洽场单电子系统即:每个电子在由...