纳米材料基础与应用 第2章纳米材料的基本理论
纳米材料基础与应用 第2章 纳米材料的基本理论
本章主要内容： ◆纳米微粒的基本效应 ◆纳米微粒的物理性质 ◆纳米微粒的化学性质 用 2
纳米材料基础与应用 2 ◆纳米微粒的基本效应 ◆纳米微粒的物理性质 ◆纳米微粒的化学性质 本章主要内容：
2.1 纳米材料的基本理论 量子尺寸效应 小尺寸效应 •表面效应 ·宏观量子隧道效应 ·库仑堵塞与量子隧穿效应 介电限域效应 量子限域效应 小勇 3
纳米材料基础与应用 3 2.1 纳米材料的基本理论 •量子尺寸效应 •小尺寸效应 •表面效应 •宏观量子隧道效应 •库仑堵塞与量子隧穿效应 •介电限域效应 •量子限域效应
2.1.1量子尺寸效应 费米能级 ● 若固体中有N个电子，它们的基态是按泡利原理由低 到高填充能量尽可能低的N个量子态。有两类填充情 电子恰好填满最低的一系列能带，再高的各 带全部是空的，最高的满带称为价带，最低的空带称 为导带。价带最高能级（价带项）与导带最低能级 (导带底)之间的能量范围称为带隙。这种情况对应 绝缘体和半导体。半导体实际上是带隙宽度小的绝缘 二、除去完全被电子充满的一系列能带外，还有 尽是部分的破唐子填充的能带（常被称为导带） 时最高据能级为我来能级E,它位一个或儿不能 带的能量范围之内。这种情况对应金属导体
纳米材料基础与应用 4 2.1.1 量子尺寸效应
费米能级： 温度为绝对零度时固体能带中充满电子的最高能级 重叠 能量 导带 世地 费米能级. Ef 禁带 价带 金属 半导体 绝缘体 米小用 5
纳米材料基础与应用 5 费米能级： 温度为绝对零度时固体能带中充满电子的最高能级 Ef