固体物理能带理论课件

2021/12/21固体物理能带理论第五章晶体的能带理论2021/12/22固体物理能带理论章节内容5.1晶体的能带5.2布洛赫定理5.3克朗尼格-朋奈模型能带中的能级数目5.4导体和绝缘体2021/12/23固体物理能带理论5.1晶体的能带2021/12/24固体物理能带理论2021/12/25固体物理能带理论势阱：该空间区域的势能比附近的势能都低。势阱处的粒子想要离开势阱概率较低势垒：该空间区域的能量比附近的势能都高。2021/12/26固体物理能带理论晶体中大量原子聚集在一起，而且各原子之间的距离很近，致使离原子核较远的壳层发生交叠，壳层交叠使电子不再局限于某个原子上，有可能转移到相邻壳层上去，也可能从相邻原子运动到更远壳层上去，这种现象称为电子共有化2021/12/27固体物理能带理论二能带晶体中各原子相互影响，使得能量和运动轨迹发生不同程度的变化2021/12/28固体物理能带理论2021/12/29固体物理能带理论外层内层1S2S到2P所分布的电子离核距离在逐渐变大能量越来越高2021/12/210固体物理能带理论L从0开始取值2021/12/211固体物理能带理论2021/12/212固体物理能带理论满带：晶体中最低能带的各个能级都被电子填满这样的能带成为满带空带：若一个能带中所有的能级都没有被电子填入，这样的能带成为空带禁带：两个相邻能带间的间距禁带中不存在电子的定态，其宽度对晶体的导电性至关重要。价带：由价电子能级分裂而形成的能带。①通常情况下，价带为能量最高的能带；②也可能未被电子填满，形成不满带或半满带。2021/12/213固体物理能带理论满带是不导电的，价带和空带是可以导电的。电流是电子在电场作用下定向运动的结果。可以想象能带中有许多“空位”，每个“空位”只能容纳一个电子，由于在满带中所有的“空位”都被电子占满，电子不能在电场作用下从一个“空位”跑到另一个“空位”，就像在满座的剧场里一个人不可能去占别人的座位一样。所以满带中的电子是不自由的，是不能导电的。但在导带中有许多“空位”，电子在电场的作用下就能改变能量，从一个“空位”跑到另一个“空位”。大量电子的这种运动，从宏观上来看，表现为电子作定向运动，因而就形成了电流。所以说，只有导带中的电子才能导电。2021/12/214固体物理能带理论5.2布洛赫定理波函数是量子力学中用来描述粒子的德布罗意波的函数.

为了定量地描述微观粒子的状态2021/12/215固体物理能带理论周期2021/12/216固体物理能带理论2021/12/217固体物理能带理论2021/12/218固体物理能带理论线度：一般指物体从各个方向测量时的最大长度2021/12/219固体物理能带理论2021/12/220固体物理能带理论布洛赫函数L=Na，L是线度2021/12/221固体物理能带理论2021/12/222固体物理能带理论2021/12/223固体物理能带理论2021/12/224固体物理能带理论5.3克朗尼格-朋奈模型能带中的能级数目2021/12/225固体物理能带理论2021/12/226固体物理能带理论2021/12/227固体物理能带理论2021/12/228固体物理能带理论2021/12/229固体物理能带理论2021/12/230固体物理能带理论2021/12/231固体物理能带理论2021/12/232固体物理能带理论2021/12/233固体物理能带理论这些都与5.1节概述中介绍的结论是一致的2021/12/234固体物理能带理论2021/12/235固体物理能带理论2021/12/236固体物理能带理论2021/12/237固体物理能带理论2021/12/238固体物理能带理论5.4导体和绝缘体2021/12/239固体物理能带理论2021/12/240固体物理能带理论2021/12/241固体物理能带理论