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固体物理能带和带隙 能带和能带隙的原理

2020-10-05知识13

关于固体物理中的能带理论,在实空间中到底是以一种什么样的形式存在? 感谢热心网友(虽然不知道叫什么)的提醒,本答案2018-01-18已修改。今天正好跟学生一起听了一节量子多体…

固体物理能带和带隙 能带和能带隙的原理

关于固体物理中的能带理论,在实空间中到底是以一种什么样的形式存在?

固体物理能带和带隙 能带和能带隙的原理

半导体物理中,能带宽度与禁带宽度的区别是什么? 1、概念不同:能带2113宽度:为价带和5261导带的宽度,即电子能量分裂的一个个密集能级组4102成的宽1653度。禁带宽度:为导带和价带的间距。能带宽度就是通电的能力,禁带宽度就是组电的能力。2、所含电子不同:能带:是用量子力学的方法研究固体内部电子运动的理论。始于20世纪初期,在量子力学确立以后发展起来的一种近似理论。它曾经定性地阐明了晶体中电子运动的普遍特点,并进而说明了导体与绝缘体、半导体的区别所在,解释了晶体中电子的平均自由程问题。禁带宽度:是指一个能带宽度,固体中电子的能量是不可以连续取值的,而是一些不连续的能带,要导电就要有自由电子存在,自由电子存在的能带称为导带(能导电),被束缚的电子要成为自由电子,就必须获得足够能量从而跃迁到导带,这个能量的最小值就是禁带宽度。例如:锗的禁带宽度为0.66ev;硅的禁带宽度为1.12ev;砷化镓的禁带宽度为1.46ev。扩展资料:结构固体材料的能带结构由多条能带组成,能带分为传导带(简称导带)、价电带(简称价带)和禁带等,导带和价带间的空隙称为能隙。能带结构可以解释固体中导体、半导体、绝缘体三大类区别的由来。材料的导电性是由“传导带”中含有的电子数量决定。。

固体物理能带和带隙 能带和能带隙的原理

带隙能量的物理含义是指一个电子跃迁的能量么 固体物理,固体能带,N个相同原子组成晶体中,晶体中每个原子原有的每一能级分裂为N个密集能级,形成能带。晶体中的所有能量相同的电子处在同一能带上,带隙是两能带之间的“空隙”,也叫做禁带。因为能量是量子化的,因此电子处于不同的固定分立能带上。两个能带之间的宽度叫禁带宽度,也叫带隙能量。主要是用于区分绝缘体、导体、半导体电子跃迁,量子物理中的概念,主要指原子中电子在不同能级之间跳跃,并发射或吸收能量。额,个人理解来说,带隙能量是电子从一个能带到另一个能带所需的能量,应该也是指的跃迁能量

能带和能带隙的能带 孤立原子的外层电子可能取的能量状态(能级)完全相同,但当原子彼此靠近时,外层电子就不再仅受原来所属原子的作用,还要受到其他原子的作用,这使电子的能量发生微小变化。原子结合成晶体时,原子最外层的价电子受束缚最弱,它同时受到原来所属原子和其他原子的共同作用,已很难区分究竟属于哪个原子,实际上是被晶体中所有原子所共有,称为共有化。原子间距减小时,孤立原子的每个能级将演化成由密集能级组成的准连续能带。共有化程度越高的电子,其相应能带也越宽。孤立原子的每个能级都有一个能带与之相应,所有这些能带称为允许带。相邻两允许带间的空隙代表晶体所不能占有的能量状态,称为禁带。若晶体由N个原子(或原胞)组成,则每个能带包括N个能级,其中每个能级可被两个自旋相反的电子所占有,故每个能带最多可容纳2N个电子。价电子所填充的能带称为价带。比价带中所有量子态均被电子占满,则称为满带。满带中的电子不能参与宏观导电过程。无任何电子占据的能带称为空带。未被电子占满的能带称为未满带。例如一价金属有一个价电子,N个原子构成晶体时,价带中的2N个量子态只有一半被占据,另一半空着。未满带中的电子能参与导电过程,故称为导带。固体的。

什么定理是近代固体物理学能带理论的基础? 布洛赫定理是近代固体物理学能带理论的基础。布洛赫定理解释如下。平面波波矢k(又称“布洛赫波矢”,它与约化普朗克常数的乘积即为粒子的晶体动量)表征不同原胞间电子波函数的位相变化,其大小只在一个倒易点阵矢量之内才与波函数满足一一对应关系,所以通常只考虑第一布里渊区内的波矢。对一个给定的波矢和势场分布,电子运动的薛定谔方程具有一系列解,称为电子的能带,常用波函数的下标n 以区别。这些能带的能量在k的各个单值区分界处存在有限大小的空隙,称为能隙。在第一布里渊区中所有能量本征态的集合构成了电子的能带结构。在单电子近似的框架内,周期性势场中电子运动的宏观性质都可以根据能带结构及相应的波函数计算出。

能带和能带隙的原理

#晶体#半导体产业#禁带宽度#能级#电子能级

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