固体物理简答题.pdf

第一章第一章 1.1. 何为布拉伐格子何为布拉伐格子，简单晶格简单晶格、复式格子？复式格子？ 并举例说明哪种晶体是简单格子并举例说明哪种晶体是简单格子， 哪种晶体是复式格子？了解常见的几种晶体结构。哪种晶体是复式格子？了解常见的几种晶体结构。 布拉伐格子：由布拉伐格子：由 332211 alalal 确定的空间格子。确定的空间格子。 简单晶格：每一个原胞有一个原子。简单晶格：每一个原胞有一个原子。 复式格子：每一个原胞含有两个或更多的原子。复式格子：每一个原胞含有两个或更多的原子。 举例举例：（1 1）简单晶格简单晶格：具有体心立方晶格结构的碱金属和具有面心立方晶格结具有体心立方晶格结构的碱金属和具有面心立方晶格结 构的构的 Au,Ag,CuAu,Ag,Cu 晶体都是简单晶格晶体都是简单晶格 。 （2 2）复式格子：复式格子：NaClNaCl 晶格，晶格，CsClCsCl 晶格，金刚石晶格，金刚石，ZnS,Si,GeZnS,Si,Ge 等等 晶体结构：面心立方单胞原子数晶体结构：面心立方单胞原子数 4 4，配位数，配位数 1212 体心立方单胞原子数体心立方单胞原子数 2 2，配位数，配位数 8 8 CsClCsCl 单胞原子数单胞原子数 2 2，配位数，配位数 8 8 金刚石单胞原子数金刚石单胞原子数 8 8，配位数，配位数 4 4 NaClNaCl 单胞原子数单胞原子数 na4na4 cl4cl4 共共 8 8 个，配位数个，配位数 6 6 2 2简述晶体、非晶体和准晶体的特点。简述晶体、非晶体和准晶体的特点。 晶体晶体：原子排列是十分有规律的原子排列是十分有规律的，主要体现是原子排列具有周期性主要体现是原子排列具有周期性，或称或称 为是长程有序的。为是长程有序的。 非晶体：不具有长程有序的特点非晶体：不具有长程有序的特点, ,短程有序。短程有序。 准晶体：有长程取向性，而没有长程的平移对称性。准晶体：有长程取向性，而没有长程的平移对称性。 3 3晶格点阵与实际晶体结构有何区别和联系？晶格点阵与实际晶体结构有何区别和联系？ 晶体点阵是一种数学抽象晶体点阵是一种数学抽象，其中的格点代表基元中某个原子的位置或基元其中的格点代表基元中某个原子的位置或基元 质心的位置，也可以是基元中任意一个等价的点。当晶格点阵中的格点被具体质心的位置，也可以是基元中任意一个等价的点。当晶格点阵中的格点被具体 的基元代替后才形成实际的晶体结构。的基元代替后才形成实际的晶体结构。 晶格点阵与实际晶体结构的关系可总结为：晶格点阵与实际晶体结构的关系可总结为： 晶格点阵基元实际晶体结构晶格点阵基元实际晶体结构 4 4结晶学原胞和固体学原胞有何不同？（何为单胞和原胞？二者有何不同？结晶学原胞和固体学原胞有何不同？（何为单胞和原胞？二者有何不同？） 结晶学原胞结晶学原胞（单胞单胞）：为了同时反映晶格的对称性为了同时反映晶格的对称性，常取最小重复单元常取最小重复单元 ( (原原 胞胞) )的一倍或几倍作为重复单元。的一倍或几倍作为重复单元。 固体学原胞（原胞）：一个晶格中最小重复单元，反映晶格的周期性。固体学原胞（原胞）：一个晶格中最小重复单元，反映晶格的周期性。 不同不同：结晶学原胞除了要考虑晶体结构的周期性外结晶学原胞除了要考虑晶体结构的周期性外，还要反映晶体的对称性还要反映晶体的对称性。 它的结点既可以在顶角上也可以在体心或者面心处。它的结点既可以在顶角上也可以在体心或者面心处。 固体物理学原胞只要求反映晶格周期性的特征，结点只在顶点上，内固体物理学原胞只要求反映晶格周期性的特征，结点只在顶点上，内 部和面上皆不含其他结点。而且，固体物理学原胞只含一种原子。部和面上皆不含其他结点。而且，固体物理学原胞只含一种原子。 5 5根据晶体的对称性进行分类，有多少种点群、空间群、布拉伐格子？根据晶体的对称性进行分类，有多少种点群、空间群、布拉伐格子？ 3232 种点群，种点群，230230 个空间群，个空间群，1414 种布拉伐格子，种布拉伐格子，7 7 大晶系大晶系 321 ,bbb 6 6倒格子定义，倒格子与正格子的关系有哪些？倒格子定义，倒格子与正格子的关系有哪些？ 倒格子定义：以倒格子定义：以为基矢构成一个空间格子，称为倒格子。为基矢构成一个空间格子，称为倒格子。 关系：关系： 是正格基矢是正格基矢 123 ()aaa 7 7布里渊区的定义及特点，举例说明常见的布拉伐格子的布里渊区形状？布里渊区的定义及特点，举例说明常见的布拉伐格子的布里渊区形状？ 定义：在倒易点阵中，以某一格点为坐标原点，做所有倒格矢的垂直平分定义：在倒易点阵中，以某一格点为坐标原点，做所有倒格矢的垂直平分 面，倒易空间被这些平面分成许多包围原点的多面体区域，这些区域称作布里面，倒易空间被这些平面分成许多包围原点的多面体区域，这些区域称作布里 渊区。渊区。 特点：各布里渊区经过适当的平移，都可移到第一布里渊区且与之重合特点：各布里渊区经过适当的平移，都可移到第一布里渊区且与之重合 123 231 312 2 () 2 () 2 () baa baa baa 123 , ,a a a 第二章第二章 1.1. 晶体的典型结合方式有哪几种？并简要说明各种结合力的特点。晶体的典型结合方式有哪几种？并简要说明各种结合力的特点。 离子性结合、共价结合、金属性结合、范德瓦尔斯结合离子性结合、共价结合、金属性结合、范德瓦尔斯结合 特点特点：（1 1）离子性结合离子性结合：正正、负离子之间靠库仑吸引力作用而相互靠近负离子之间靠库仑吸引力作用而相互靠近， 当靠近到一定程度时，由于泡利不相容原理，两个离子的闭合壳层的电子云的当靠近到一定程度时，由于泡利不相容原理，两个离子的闭合壳层的电子云的 交迭会产生强大的排斥力。当排斥力和吸引力相互平衡时，形成稳定的离子晶交迭会产生强大的排斥力。当排斥力和吸引力相互平衡时，形成稳定的离子晶 体；体； (2)(2)共价结合：靠两个原子各贡献一个电子，形成共价键。共价结合：靠两个原子各贡献一个电子，形成共价键。 （3 3）金属性结合金属性结合：组成晶体时每个原子的最外层电子为所有原子所共有组成晶体时每个原子的最外层电子为所有原子所共有， 因此在结合成金属晶体时，失去了最外层（价）电子的原子实因此在结合成金属晶体时，失去了最外层（价）电子的原子实“沉浸沉浸”在在 由价电子组成的由价电子组成的“电子云电子云”中中。在这种情况下在这种情况下，电子云和原子实之间存在电子云和原子实之间存在 库仑作用库仑作用，体积越小电子云密度越高体积越小电子云密度越高，库仑相互作用的库仑能愈低库仑相互作用的库仑能愈低，表现表现 为原子聚合起来的作用。为原子聚合起来的作用。 （4 4）范德瓦尔斯结合：惰性元素最外层的电子为范德瓦尔斯结合：惰性元素最外层的电子为 8 8 个，具有球对称的稳个，具有球对称的稳 定封闭结构定封闭结构。但在某一瞬时由于正但在某一瞬时由于正、负电中心不重合而使原子呈现出瞬时负电中心不重合而使原子呈现出瞬时 偶极矩偶极矩，这就会使其它原子产生感应极矩这就会使其它原子产生感应极矩。非极性分子晶体就是依靠这瞬非极性分子晶体就是依靠这瞬 时偶极矩的互作用而结合的。时偶极矩的互作用而结合的。 2.2. 试述共价键的主要特点。试述共价键的主要特点。 饱和性与方向性饱和性与方向性 饱和性：一个原子只能形成一定数目的共价键，每个键含有饱和性：一个原子只能形成一定数目的共价键，每个键含有 2 2 个电子，个电子， 分别来自两个原子。分别来自两个原子。 方向性：原子只在特定的方向上形成共价键，各个共价键之间有确定的方向性：原子只在特定的方向上形成共价键，各个共价键之间有确定的 相对取向相对取向 3.3. 当当 2 2 个原子由相距很远而逐渐接近时个原子由相距很远而逐渐接近时，二原子间的力与势能是如何逐渐变化二原子间的力与势能是如何逐渐变化 的？的？ 当当2 2个原子由相距很远而逐渐接近时个原子由相距很远而逐渐接近时， 2 2个原子间引力和斥力都开始增大个原子间引力和斥力都开始增大， 但首先引力大于斥力，总的作用为引力，但首先引力大于斥力，总的作用为引力，f(r)0f(r)0，而，而 相互作用势能相互作用势能 u(r)u(r)也开始急剧增大。也开始急剧增大。 4.4. 晶体的结合能晶体的结合能, , 晶体的内能有何区别晶体的内能有何区别? ? 自由粒子结合成晶体过程中释放出的能量自由粒子结合成晶体过程中释放出的能量 或者把晶体拆散成一个个自由或者把晶体拆散成一个个自由 粒子所需要的能量称为晶体的结合能。粒子所需要的能量称为晶体的结合能。 原子的动能与原子间的相互作用势能之和为晶体的内能。原子的动能与原子间的相互作用势能之和为晶体的内能。 在在 0K0K 时原子还存在零点振动能时原子还存在零点振动能，但零点振动能与原子间的相互作用势能的但零点振动能与原子间的相互作用势能的 绝对值相比小得多绝对值相比小得多，所以在所以在 0K0K 时原子间的相互作用势能的绝对值近似等于晶体时原子间的相互作用势能的绝对值近似等于晶体 的结合能。的结合能。 5.5. 负电性、亲和能、电离能的含义及关系。负电性、亲和能、电离能的含义及关系。 （1 1）电离能是原子失去一个电子所所需要的能量。）电离能是原子失去一个电子所所需要的能量。 （2 2）亲和能是原子吸收一个电子降低的能量电离能越大）亲和能是原子吸收一个电子降低的能量电离能越大, ,亲和能越大。亲和能越大。 （3 3）电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力的标度电负性是元素的原子在化合物中吸引电子的能力的标度。元素的电负性元素的电负性 越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强。越大，表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强。 关系：电负性综合考虑了电离能和电子亲合能，元素电负性数值越大，关系：电负性综合考虑了电离能和电子亲合能，元素电负性数值越大， 表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强。表示其原子在化合物中吸引电子的能力越强。 第三章第三章 晶格振动和晶体的热容量晶格振动和晶体的热容量 1.1. 格波的数目等于多少？一个格波的数目等于多少？一个 q q 对应几个光学波，几支声学波？对应几个光学波，几支声学波？ 格波的数目等于原胞内原子的自由度格波的数目等于原胞内原子的自由度=mn=mn (n(n 为原胞内原子的数目，为原胞内原子的数目，m m 为晶体的维数为晶体的维数) ) 一维时，一个一维时，一个 q q 对应于对应于 1 1 支声学波支声学波 n n1 1 支光学波支光学波 三维时，一个三维时，一个 q q 对应于对应于 3 3 支声学波支声学波 3n3n3 3 支光学波支光学波 2.2. 长光学支格波与长声学支格波本质上有何差别长光学支格波与长声学支格波本质上有何差别? ? 长光学支格波的特征是每个原胞的不同原子做相对振动，振动频率较高长光学支格波的特征是每个原胞的不同原子做相对振动，振动频率较高， 它包含了晶格振动频率最高的振动模式，长声学支格波的特征是原胞内的不同它包含了晶格振动频率最高的振动模式，长声学支格波的特征是原胞内的不同 原子没有相对位移，原胞做整体运动，振动频率较低，它包含了晶格振动频率原子没有相对位移，原胞做整体运动，振动频率较低，它包含了晶格振动频率 最低的振动模式最低的振动模式，波速是一常数波速是一常数，任何晶体都存在声学支格波任何晶体都存在声学支格波，但简单晶格但简单晶格（非非 复式格子）晶体都不存在光学之格波。复式格子）晶体都不存在光学之格波。 3 3何谓声子？服从何种统计分布规律？对于一给定的晶体何谓声子？服从何种统计分布规律？对于一给定的晶体，它是否拥有一定种它是否拥有一定种 类和一定数目的声子？类和一定数目的声子？ 声子就是晶格振动中的简谐振子的能量量子声子就是晶格振动中的简谐振子的能量量子. . 它是一种玻色子，服从玻色爱因斯坦统计。它是一种玻色子，服从玻色爱因斯坦统计。 对于一给定的晶体，对于一给定的晶体，它所对应的声子种类和数目不对于一给定的晶体，对于一给定的晶体，它所对应的声子种类和数目不 是固定不变的，而是在一定的条件下发生变化是固定不变的，而是在一定的条件下发生变化 4.4.晶格比热容的爱因斯坦模型和德拜模型采用了什么简化假设？各取得了什么晶格比热容的爱因斯坦模型和德拜模型采用了什么简化假设？各取得了什么 成就和局限性？成就和局限性？ 在爱因斯坦模型中，假设晶体中所有的原子都以相同的频率振动。在爱因斯坦模型中，假设晶体中所有的原子都以相同的频率振动。 在德拜模型中，则以连续介质的弹性波来代表格波以求出的表达式。在德拜模型中，则以连续介质的弹性波来代表格波以求出的表达式。 爱因斯坦模型取得的最大成就在于给出了当温度趋近于零时，比热容亦趋爱因斯坦模型取得的最大成就在于给出了当温度趋近于零时，比热容亦趋 近于零的结果，这是经典理论所不能得到的结果。其局限性在于模型给出的是近于零的结果，这是经典理论所不能得到的结果。其局限性在于模型给出的是 比热容以指数形式趋近于零，快于实验给出的以趋近于零的结果。比热容以指数形式趋近于零，快于实验给出的以趋近于零的结果。 德拜模型取得的最大成就在于它给出了在极低温度下德拜模型取得的最大成就在于它给出了在极低温度下，比热和温度成比例比热和温度成比例， 与实验结果相吻合。其局限性在于模型给出的德拜温度应视为恒定值，适用于与实验结果相吻合。其局限性在于模型给出的德拜温度应视为恒定值，适用于 全部温度区间，但实际上在不同温度下，德拜温度是不同的。全部温度区间，但实际上在不同温度下，德拜温度是不同的。 5.5.声子碰撞时的准动量守恒为什么不同于普通粒子碰撞时的动量守恒？声子碰撞时的准动量守恒为什么不同于普通粒子碰撞时的动量守恒？U U 过程过程 物理图像是什么？它违背了普遍的动量守恒定律吗？物理图像是什么？它违背了普遍的动量守恒定律吗？ 声子碰撞时，前后的总动量不一定守恒，而是满足以下的关系式：声子碰撞时，前后的总动量不一定守恒，而是满足以下的关系式： hq1+hq2=hq3+hGnhq1+hq2=hq3+hGn 其中式中的其中式中的 GnGn 表示一倒格子矢量。表示一倒格子矢量。 对于对于 Gn=0Gn=0 的情况，即有的情况，即有hq1+hq2=hq3hq1+hq2=hq3 在碰撞过程中声子的动量没有发生任何改变在碰撞过程中声子的动量没有发生任何改变，这种情况称为正规过程这种情况称为正规过程，或或 N N 过程过程，N N 过程只是改变了动量的分布过程只是改变了动量的分布，而不影响热流的方向而不影响热流的方向，它对热阻没有贡献它对热阻没有贡献 的，对于的，对于 GnGn0 0 的情况，称为翻转过程或的情况，称为翻转过程或 U U 过程，其物理图像如下图。过程，其物理图像如下图。 在图中，在图中，q1+q2q1+q2 是向是向“右右”的，碰撞后的，碰撞后 q3q3 是向是向 “左左”的，从而破坏了热流的方向，所以的，从而破坏了热流的方向，所以 U U 过过 程对热阻是有贡献的程对热阻是有贡献的。 U U 过程没有违背普通的动过程没有违背普通的动 量守恒定律，因为声子不是实物量子，所以其量守恒定律，因为声子不是实物量子，所以其 满足准动量守恒关系。满足准动量守恒关系。 第四章第四章能带理论能带理论 1.1. 固体能带理论作了哪些基本近似？固体能带理论作了哪些基本近似？ 绝热近似，周期场近似，单电子近似。绝热近似，周期场近似，单电子近似。 2.2. 写出写出 BlochBloch 电子的波函数表达式并说明其物理意义。电子的波函数表达式并说明其物理意义。 布洛赫波函数表达式布洛赫波函数表达式 物理意义：在晶格周期性势场中运动的电子的波函数是平面波与周期函数物理意义：在晶格周期性势场中运动的电子的波函数是平面波与周期函数 的乘积，是按晶格周期调幅的平面波。的乘积，是按晶格周期调幅的平面波。 )()(ruer k rk i 4 4、简述近自由电子近似模型、方法和所得到的主要结论。简述近自由电子近似模型、方法和所得到的主要结论。 5 5、简述紧束缚近似模型的思想和主要结论。简述紧束缚近似模型的思想和主要结论。 紧束缚近似方法的思想紧束缚近似方法的思想：电子在一个原子电子在一个原子（格点格点）附近时附近时，主要受到该原主要受到该原 子势场的作用，而将其它原子（格点）势场的作用看作是微扰，将晶体中电子子势场的作用，而将其它原子（格点）势场的作用看作是微扰，将晶体中电子 的波函数近似看成原子轨道波函数的线性组合，这样可以得到原子能级和晶体的波函数近似看成原子轨道波函数的线性组合，这样可以得到原子能级和晶体 中能带之间的关系。中能带之间的关系。 一个原子能级一个原子能级 i i 对应一个能带，不同的原子能级对应对应一个能带，不同的原子能级对应 不同的能带不同的能带。当原子形成固体后当原子形成固体后，形成了一系列的能带形成了一系列的能带。 能量较低的能级对应能量较低的能级对应 内层电子，其轨道较小，原子之间内层电子的波函数相互重叠较少，所以对应内层电子，其轨道较小，原子之间内层电子的波函数相互重叠较少，所以对应 的能带较窄的能带较窄。 能量较高的能级对应外层电子能量较高的能级对应外层电子，其轨道较大其轨道较大，原子之间外层电子原子之间外层电子 的波函数相互重叠较多，所以对应的能带较宽。的波函数相互重叠较多，所以对应的能带较宽。 6.6. 能带的图示方法有哪几种，请以一维单原子链为例画出示意图。能带的图示方法有哪几种，请以一维单原子链为例画出示意图。 扩 展 区 图 法 ， 简 约 区 图 法 和 周 期 区 图 法 三 种 ；扩 展 区 图 法 ， 简 约 区 图 法 和 周 期 区 图 法 三 种 ； 电子能带的三种图示电子能带的三种图示 第五章第五章晶体中电子在电场和磁场中的运动晶体中电子在电场和磁场中的运动 1.1.试述晶体中的电子作准经典运动的条件和准经典运动的基本公式。试述晶体中的电子作准经典运动的条件和准经典运动的基本公式。 2 2、 什么是电子的有效质量？有何物理意义？什么是电子的有效质量？有何物理意义？ 有效质量：有效质量实际上是包含了晶体周期势场作用的电子质量。有效质量：有效质量实际上是包含了晶体周期势场作用的电子质量。 物理意义物理意义：把晶体周期性势场的作用概括到电子的有效质量中去把晶体周期性势场的作用概括到电子的有效质量中去，使得在引使得在引 入有效质量之后，就可把运动复杂的晶体电子看作为简单的自由电子。入有效质量之后，就可把运动复杂的晶体电子看作为简单的自由电子。 3.3.简述空穴的概念及其性质简述空穴的概念及其性质. . 当 满 带 顶 附 近 有 空 状 态当 满 带 顶 附 近 有 空 状 态时时， 整个能带中的电流以及电流在外电整个能带中的电流以及电流在外电 磁场中的变化相当于一个带正电磁场中的变化相当于一个带正电 q q，具 有 正 质 量具 有 正 质 量Im*IIm*I、 速 度、 速 度 的粒子，这样一个假想的粒子的粒子，这样一个假想的粒子 空穴空穴 性质：性质：空穴具有正有效质量，位于满带顶附近，空穴是准粒子。空穴具有正有效质量，位于满带顶附近，空穴是准粒子。 4.4. 解释导带、满带、价带和带隙解释导带、满带、价带和带隙 5.5. 试述导体、半导体和绝缘体能带结构的基本特征。试述导体、半导体和绝缘体能带结构的基本特征。 在导体中，除去完全充满的一系列能带外，还有只是部分地被电子填充的能在导体中，除去完全充满的一系列能带外，还有只是部分地被电子填充的能 带，后者可以起导电作用，称为导带。带，后者可以起导电作用，称为导带。 在半导体中，由于存在一定的杂质，或由于热激发使导带中存有少数电子，在半导体中，由于存在一定的杂质，或由于热激发使导带中存有少数电子， 或满带中缺了少数电子或满带中缺了少数电子，从而导致一定的导电性从而导致一定的导电性。在绝缘体中在绝缘体中，电子恰好填电子恰好填 满了最低的一系列能带，再高的各带全部都是空的，由于满带不产生电流，所满了最低的一系列能带，再高的各带全部都是空的，由于满带不产生电流，所 以尽管存在很多电子，并不导电。以尽管存在很多电子，并不导电。 5.5. 根据能带理论简述金属、半导体和绝缘体的导电性；根据能带理论简述金属、半导体和绝缘体的导电性； k )(kv 金属金属：电子在能带中的填充可以形成不满带电子在能带中的填充可以形成不满带，即导带即导带，因此它们一般是导体因此它们一般是导体 半导体：从能带结构来看与绝缘体的相似，但半导体禁带宽度较绝缘体的半导体：从能带结构来看与绝缘体的相似，但半导体禁带宽度较绝缘体的 窄，依靠热激发即可以将满带中的电子激发到导带中，因而具有导电能力。窄，依靠热激发即可以将满带中的电子激发到导带中，因而具有导电能力。 绝缘体：价电子刚好填满了许可的能带，形成满带。导带和价带之间存在绝缘体：价电子刚好填满了许可的能带，形成满带。导带和价带之间存在 一个很宽的禁带，所以在电场的作用下没有电流产生。一个很宽的禁带，所以在电场的作用下没有电流产生。 6. 简述导带中的电子在外场作用下产生电流的原因，以及简述满带中的电子在简述导带中的电子在外场作用下产生电流的原因，以及简述满带中的电子在 外场作用下不产生电流的原因。外场作用下不产生电流的原因。 导带中只有部分状态被电子填充导带中只有部分状态被电子填充，外场的作用会使布里渊区的状态分布发生外场的作用会使布里渊区的状态分布发生 变化。所有的电子状态以相同的速度沿着电场的反方向运动，但由于能带是不变化。所有的电子状态以相同的速度沿着电场的反方向运动，但由于能带是不 满带，逆电场方向上运动的电子较多，因此产生电流。满带，逆电场方向上运动的电子较多，因此产生电流。 有外场有外场 E 时，所有的电子状态以相同的速度沿着电场的反方向运动。在满带时，所有的电子状态以相同的速度沿着电场的反方向运动。在满带 的情形中，电子的运动不改变布里渊区中电子的分布。所以在有外场作用的情的情形中，电子的运动不改变布里渊区中电子的分布。所以在有外场作用的情 形时，满带中的电子不产生宏观的电流。形时，满带中的电子不产生宏观的电流。 第六章第六章 金属电子论金属电子论 1.1. 写出晶体中电子服从的费米统计分布函数，并解释其物理意义。写出晶体中电子服从的费米统计分布函数，并解释其物理意义。 物理意义：热平衡下时，能量为物理意义：热平衡下时，能量为 E E 的本征态被电子占据的几率的本征态被电子占据的几率 EF-EF-费米能级费米能级( (等于这个系统中电子的化学势等于这个系统中电子的化学势) )，它是温度，它是温度 T T 和晶体自由电子和晶体自由电子 总数总数 N N 的函数。的函数。 2.2.从电子热容量子理论简述金属中的电子对固体热容的贡献。从电子热容量子理论简述金属中的电子对固体热容的贡献。 3 3、 简述金属接触电势差的形成？简述金属接触电势差的形成？ 两块不同的金属两块不同的金属 A A 和和 B B 相互接触，由于两块金属的费米能级不同，当相相互接触，由于两块金属的费米能级不同，当相 互接触时可以发生电子交换，电子从费米能级较高的金属流向费米能级较低的互接触时可以发生电子交换，电子从费米能级较高的金属流向费米能级较低的 金属金属，使一块金属的接触面带正电使一块金属的接触面带正电（电子流出的金属电子流出的金属）， 使另一块金属的接触使另一块金属的接触 面带负电面带负电（电子流入的金属电子流入的金属），当两块金属达到平衡后当两块金属达到平衡后，具有相同的费米能级具有相同的费米能级， 电子不再流动交换。因此在两块金属中产生了接触电势差。电子不再流动交换。因此在两块金属中产生了接触电势差。 第七章第七章 半导体电子论半导体电子论 1 1、什么是什么是 P P 型和型和 N N 型半导体？型半导体？ 主要含有受主杂质的半导体，价带一些电子被激发到受主能级中产生许多主要含有受主杂质的半导体，价带一些电子被激发到受主能级中产生许多 空穴空穴（P P 型）型） 1 1 )( Tk EE B F e Ef 自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体。（自由电子浓度远大于空穴浓度的杂质半导体。（N N 型）型） 1 1、 什么是