导体半导体和绝缘体的能带论解释_2023年学习资料

○引回2P红章晶体中电子在电场和地场中的运动-5.3.4金属和绝缘体的转变-1.Wi I son转变：-任 非导体材料在足够大的压强下可以实现价带和导带的-重叠，从而呈现金属导电性。-典型例子：低温下固化的隋性气体 足够高的压强下可-以发生金属化的转变。-Xe在高压下5d能带和6s能带发生交叠，呈现金属化转变。-这种与能 是否交叠相对应的金属-一绝缘体的转变称为-Wilson转变。从非金属态变成金属态所需的压强称为金属化压强。 返-、回-结求
②妇号P门氢章晶体中电子在电场和磁场中的运动-几个实例：-1.碱金属-Li-1s22s4-ns电子只占一半 带，-Na-1s22s22p63s-为导体。-K-1s22s22p3s23p4s-2.碱土金属-Be 1s 2s2-ns电子填满了ns能带，但-Mg 1s22s22p3s?-ns能带与上面能带形成能-带交叠，故仍为 体。-Ca-1s22s22p63s23p54s2-上页●-下页-返回-结束
②妇2P五章晶体中电子在电场和磁场中的运动-5.3.3近满带和空穴-满带中少数电子受激发而跃迁到空带中去， 原来的满带-变成近满带，近满带中这些空的状态，称为空穴。-空穴在外场中的行为犹如它带有正电荷+。-设能带中 一个k。态没有电子，即能带中出现一个空穴，-空穴的波矢用表示。-可以证明：-1飞h=-k。-2E,kh=,k-3vkh=ke-4nh=-m。-aaay泰学0-上页-返回-结束
o别回②P物5五章晶体中电子在电场和故场中的运动-例2：晶格常量为的严维晶格，其价带顶附近的色散关系-方2 232k2-Evk=-其中k=元，-在导带底附近的色散-6m-关系为E,k=-2k2k-k2-求：-3m禁带宽度；-2导带底电子的有效质量和价带顶空穴的有效质量：-3电子由价带顶激发到导带底时，准动量的变化；在外电场作用下，导带底的电子和价带顶空穴的加速度；-5设a=0.25nm,s=100v/m,请求出空穴自价 顶漂移到k处-所需的时间。-a-aea-a-a-ea-a-arara-a-aara-a-araracaca ans-a-a-s-s-a-a-ae-a-ea-s-aee-、页-返回-结
②园号物五章晶体中电子在电场和磁场中的运动-3-vkn=vke-kh=-ke-Enkh=-Eeke-民a= 匠a-E】=乞B=-4m第=-ne-1 82Ekn-1 8 Ekn-h2 oknaoknB-h2 akhe B-1aa[-Eke月-1∂aEke月-h2 okna ol-kee]-h2 o[-kea]o[kee]aa[Eke〗-h2 a[kea]o[kepl-meaB-5--25a5 330388-8-8-88-8883353y4/89-上-页-下页-返回-结
○妇eP五章晶体中电子在电场和地场中的运动-2.结构变化引起的金属--绝缘体转变Peierls?转变-设某 属，每个原胞有1个价电子，有一个半满的导带。-使原胞的晶格常量增大，费密半径kp=3m23-a个→n↓→k ↓-半满的导带一满带-金属一·绝缘体-上页-下页-返回-结束
2号营题章晶体中电子在电场和磁场中的运动-例1：半导体材料的价带基ຫໍສະໝຸດ Baidu上填满了电子（近满带），价-带中电子能 表示式Ek=-1.016x1034k2J，,其中能量顶点取-在价带顶，这时若k=1×106/cm处电子被激 到更高的能带（导-带，而在该处产生一个空穴，试求出此空穴的有效质量，波矢，-准动量，共有化运动速度和能量。 解：1波矢：kh=-k。-E,kn=-E,k.-2准动量：kn-51-mh=-m。-3kh=ve-,=股20-553255/袋呢9-上页-下页-返回-结求
②淘eP的五章晶体中电子在电场和磁场中的运动-满带-1=0-8≠0时-导带-I≠0-5.3.2导体、半导体 绝缘体的能带-空带-禁带-有导带-绝缘体禁带宽-半导体禁带窄-ananara-a-anana-aranan -arananacararana-a-anana-ananana-ananana-aranana-上页-下 -返回-结求
②妇号P的5红章晶体中电子在电场和磁场中的运动-2.满带和导带中电子的导电情况-E-1无外电场-E-k=E -据右图可看出-元-不论是否满带，电子填充和-飞的-a-几率相等。-叉-=-（正）-=0-上页-下页-返回 结求
②淘2P数章晶体中电子在电场和琳场中的运动-2有外电场-E-k=下-d-dk-1F=-1cc-dt-满带： 飞轴上各点均以完全相同的速度移动，因此并不改变均-匀填充各态的情况。从4'移出去的电子同时又从A移进-来， 持整个能带处于均匀填满的状况，并不产生电流。-导带：-在外场作用下，电子分布将向一方移，-破坏了原来的对称 布，而有一个小的偏移'！-这时电子电流将只是部分抵消，而产生一定-a-的电流。-上页-返回-结
○回2P颜章晶体中电子在电场和磁场中的运动-5.3.1满带电子不导电-1.满带、导带、近满带和空带-1满带 能带中所有电子状态都被电子占据。-2导带：能带中只有部分电子状态被电子占据，其余为空态。-3近满带：能带中 部分电子状态被电子占据，只有少数-4空带：能带中所有电子状态均未被电子占据。-anana-aranaranaanB-上页-返回-结
○回2P狗氨章晶体中电子在电场和兹场中的运动-§5.3导体、半导体和绝缘体的能带论解释-本节主要内容：-5 3.1满带电子不导电-5.3.2导体、半导体和绝缘体的能带-5.3.3近满带和空穴-5.3.4金属和绝缘体 转变-99999799997989880998789997889898887818798-上页●-下页-返 -结束
②a2P豇章晶体中电子在电场和磁场中的运动-1-kn=-ke-满带中∑Z=0-如果满带中有一个电子逸失，系 的总波矢为空穴的波矢。-kh=∑k=∑R-k。=-k。-k≠ke-Ekn=-E,k.-E。ke=E。-ke -E-ke=-EKn-ararana-aranana-arararars-arana-ararara-ar rans-aranara-a arana-arananarananand-上页-下页-返回-结求