半导体物理与器件基础张帅常州大学材料科学与工程学院
半导体物理与器件基础 张 帅 常州大学材料科学与工程学院
第一章半导体中的电子状态·1.1半导体的晶格结构和结合性质·1.2半导体中的电子状态和能带·1.3半导体中电子的运动、有效质量·1.4本征半导体的导电机构1.5半导体的能带结构
第一章 半导体中的电子状态 • 1.1 半导体的晶格结构和结合性质 • 1.2 半导体中的电子状态和能带 • 1.3 半导体中电子的运动、有效质量 • 1.4 本征半导体的导电机构 • 1.5 半导体的能带结构
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1.2.1原子的能级和晶体的能带孤立原子和晶体中电子的状态既区别又联系孤立原子情况晶体中情况电子壳层：1s;2s,2p;3s,3p,3d等电子壳层发生交叠，电子共有化运动每一壳层对应确定的能量电子在相似层间的共有化运动3s3s3s3s
1.2.1 原子的能级和晶体的能带 孤立原子和晶体中电子的状态既区别又联系 孤立原子情况 晶体中情况 电子壳层：1s; 2s, 2p; 3s, 3p, 3d;等 每一壳层对应确定的能量 电子壳层发生交叠，电子共有化运动 电子在相似层间的共有化运动
1.2.1原子的能级和晶体的能带能级分裂电子共有化运动的结果：若干原子的情况晶体中N个原子的情况N个孤立原子：2个孤立原子：N度简并（不计原子本身简并）二度简并（不计原子本身简并）N个原子形成晶体：2个原子相互影响：每个能级分裂为N个能级（不计原每个能级分裂为两个彼此相距很近子本身简并）的能级（不计原子本身简并）2p能级分裂为6个能级（计入2p能级自身的3度简并）2p上2s2p士车n=22.51s1sn=1原子间距（a）孤立原子的能级（b）8个原子能级的分裂
1.2.1 原子的能级和晶体的能带 电子共有化运动的结果：能级分裂 若干原子的情况 晶体中N个原子的情况 2个孤立原子： 二度简并（不计原子本身简并） 2个原子相互影响： 每个能级分裂为两个彼此相距很近 的能级（不计原子本身简并） 2p能级分裂为6个能级（计入2p能级 自身的3度简并） N个孤立原子： N度简并（不计原子本身简并） N个原子形成晶体： 每个能级分裂为N个能级（不计原 子本身简并）