2022-2023学年高二物理竞赛课件：导体、绝缘体和半导体的能带

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导体、绝缘体和半导体的能带

3s2p2s1s11#Na,它的电子组态是:1s22s22p63s11.导体的能带导体、绝缘体和半导体的能带2.绝缘体和半导体的能带6#C电子组态是:1s22s22p22p2s1s（1）满带中的电子不导电

I（k）=-I（-k）即是说，+k态和-k态的电子电流互相抵消。（2）对部分填充的能带，将产生宏观电流。Eg电子能量EcEv能带图可简化成:禁带宽度能量不连续，形成允带和禁带。

允带出现在以下几个区（布里渊区）中：第一布里渊区第二布里渊区第三布里渊区-π/1E（k）0π/1k}允带}允带}允带自由电子称第一布里渊区为简约布里渊区

禁带出现在布里渊区边界（k=n/2a）上。每一布里渊区对应于每一能带。E(k)是k

的周期性函数布里渊区的特征：

（1）每隔1/a

的k

表示的是同一个电子态；

（2）波矢k

只能取一系列分立的值，对有限晶体，每个

k占有的线度为1/L；E（k）-k的对应意义：（1）一个k

值与一个能级（能量状态）相对应；（2）每个布里渊区有N（N：晶体的固体物理学原胞数）个k

状态，故每个能带中有N

个能级；（3）每个能级最多可容纳自旋相反的两个电子，故每个能带中最多可容纳2N个电子。

能带的宽窄由晶体的性质决定,

与晶体中含的原子数目无关,

但每个能带中所含的能级数目与晶体中的原子数有关。注意:电子刚好填满最后一个带电子填充允

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