您所在位置：网站首页 > 商业/管理/HR > 企业文档半导体物理课件固体能带理论

半导体物理课件固体能带理论

116页

卖家[上传人]：小**

文档编号：55526143

上传时间：2018-10-01

文档格式：PPT

文档大小：1.62MB

文档加载中……请稍候！
如果长时间未打开，您也可以点击刷新试试。

下载文档到电脑，查找使用更方便

10 金贝

/ 116 举报版权申诉马上下载

文本预览

下载提示

常见问题

1、半导体物理与固体能带理论,参考书目：,1、半导体物理学：第十一章-第十三章，孟宪章，康昌鹤，（吉林大学校内讲义）。 2、半导体物理学，李名复，科学出版社，1998. 3、半导体物理学（上、下册），叶良修，上海科学技术出版社，1984。 4、半导体物理学，黄昆，谢希德，科学出版社，1958。 5、 Physics of Semiconductor Devices, 2nd, S. M. Sze(施敏), Wiley, 1981. 6、半导体物理与器件-基本原理，Donald A. Donald A. Meamen, （第三版）（英文版），清华大学出版社，2003。,第一章晶体的能带理论,1.1 能带理论的基础,1、原子价近似：晶体是一个包含大量的原子核、内层电子和外层电子（价电子）的体系。通常把原子核和内层电子看成一个整体，称为离子心（或原子实），这一近似称为原子价近似。电子之间、离子心之间、电子和离子心之间存在库仑相互作用。因而，实际晶体是一个多体系统.,讨论晶体中电子的波函数和能量谱值，,晶体的薛定谔方程,2、绝热近似可以认为体系处于平衡态时，所有粒子的动能平均值都有相同的数量级

2、。但由于电子的质量比离子的质量小得多。从而电子的运动速度大约比离子的运动速度大两个数量级。对于离子的任意的甚至是非平衡的一个组态分布，电子都可在瞬间建立与这个分布相应的平衡。因此可以认为，在每一个给定的瞬间，电子是在固定的离子势场中运动。反过来，在离子还没有显著变化的时间内，电子就来得及以相应的几率跑遍自己轨道的所有点。因此可认为，离子的运动不是在电子的瞬时位置组态的势场中，而是在它们电荷的平均空间分布所建立的势场中运动。这样就消除了体系的电子和离子之间的能量交换的可能性。因此，这样近似叫做绝热近似。在这种近似下，可以把离子的运动和电子的运动分开来考虑。,3、多电子近似：在绝热近似前提下，假设离子心固定在平衡位置，大量价电子在离子心势场中运动。将多体问题化为多电子问题。,4、单电子近似处理多电子问题最有效的方法之一是单电子近似法。即把每个电子的运动，分别的单独的加以考虑。广泛应用的是“哈崔福克方法”，这种近似方法的基本思想是在研究一个电子的运动时，其它电子在晶体各处对这个电子的库仑作用，按照它们的几率分布，被平均的加以考虑，这个电子在电子平均势场中的势能（相互作用能）为i 。 i 不仅

3、与所有其它电子的运动有关，而且还与该电子本身的运动有关，这种势场称为自洽场。若用U表示电子和原子核之间的相互作用能，则晶体中一个电子的势能可表示为：即认为电子在离子心势场和其它所有电子的平均势场中运动。这样一来一个电子所受的库仑作用就仅随自己的位置而变化。于是它的运动方程可由下面的仅含这个电子坐标的薛定谔方程所决定：,晶体的三维单电子薛定谔方程：,除了包括所有离子对它的库仑作用外，还有所有其它电子对它的平均库仑能和自旋与它平行的电子对它的交换作用能。,单电子近似处理多电子问题最有效的方法之一是单电子近似法。即把每个电子的运动，分别的单独的加以考虑。广泛应用的是“哈崔福克方法”，这种近似方法的基本思想是在研究一个电子的运动时，其它电子在晶体各处对这个电子的库仑作用，按照它们的几率分布，被平均的加以考虑，这个电子在电子平均势场中的势能（相互作用能）为i 。 i 不仅与所有其它电子的运动有关，而且还与该电子本身的运动有关，这种势场称为自洽场。,P.338 11.7 11.9 11.10,1.2 电子气的能量状态,1、一维金属中电子（1）零边界条件,、：,：令,区：,则,则：,、区：,则 A+B=0 B=-A,则,由归一化,解得：,0，,0x0，带顶附近0,有效质量在各个方向上不相等，而且还可以有负值，是因为有效质量和电子的惯性质量有完全不同的含义。引入有效质量的意义：有效质量涵盖了周期势场对电子运动的影响。这样，在解决晶体中电子在外力作用下的运动规律时，可以不涉及内部势场的作用。为分析电子在外力作用下的运动规律带来方便。,

《半导体物理课件固体能带理论》由会员小**分享，可在线阅读，更多相关《半导体物理课件固体能带理论》请在金锄头文库上搜索。

点击阅读更多内容

TA的资源