《固体物理》第四章习题

1，什么是超晶格和布洛赫振荡？

答：超晶格是用两种晶格匹配很好的半导体材料A和B交替生长所得到的长周期半导体人工晶格结构。

晶体电子在稳恒电场F作用下的运动，是在实空间局域的周期往复的振荡，成为布洛赫振荡。

2，简述和比较三维、二维和一维电子体系的能态密度。

答：在量子阱中，由于电子沿量子阱生长方向的运动受到约束，则会形成一系列离散的量子能级。量子能级间的能量差与量子阱宽度w的平方成反比

三维电子体系的态密度和E的½次方成正比，而二维电子体系的态密度是与能量无关的常数。

3，简述量子阱的量子约束Stark效应。

答：垂直于界面的电场对量子阱光吸收的效应更为明显，激子的吸收峰向低能方向移动，激子峰的形状在一定电场强度下仍保持不变，这一效应甚至在室温下也能观察到，称为量子约束Stark效应。

4，简述半导体量子点的量子尺寸效应。

答：随着量子点尺寸的减小，吸收边蓝移：另一方面，在光学非均匀介质中，，将产生光的散射现象，散射光的波长与入射光相同的，称为瑞利散射，散射光的波长和入射光不同的，称为拉曼散射或联合散射。

5，什么是纳米科技？

答：1纳米是一米的十亿分之一，微粒尺度在1~100nm尺度的大于原子团簇的微粒，称为纳米微粒，以1~100nm尺度的物质为研究对象的新科技，称为纳米科技。

6，什么是库仑阻塞效应？

答：在一个纳米颗粒充入一个电子所需的能量为E=e2/2C，e为一个电子的电量，C为一个纳米颗粒的电容，颗粒越小，电容C越小，能量E就越大，E称为库仑阻塞能，是前一个电子对后一个电子的库仑排斥能。当纳米颗粒足够小时，一个纳米颗粒就只能容纳一个电子，一个纳米颗粒被一个电子占领，就阻塞了其他电子的进入，即库仑阻塞效应。

7，简述纳米材料的特性。

答：纳米材料与纳米固体具有一些特殊性质，可归纳为以下几个基本效应

（1）小尺寸效应：纳米尺寸的颗粒与块材料具有很多不同的性质

（2）表面与界面效应：纳米材料中处于表面的原子比例很大，有大量悬挂键，大大增强了纳米微粒的活性，很容易与其他院子结合

（3）量子尺寸效应：当微粒的尺寸减小到纳米量级，纳米微粒和纳米固体的光学性质、电学性质等均与由尺寸决定的量子性质有关。

（4）库仑阻塞效应：在一个纳米颗粒充入一个电子所需的能量为E=e2/2C，e为一个电子的电量，C为一个纳米颗粒的电容，颗粒越小，电容C越小，能量E就越大，E称为库仑阻塞能，是前一个电子对后一个电子的库仑排斥能。当纳米颗粒足够小时，一个纳米颗粒就只能容纳一个电子，一个纳米颗粒被一个电子占领，就阻塞了其他电子的进入，即库仑阻塞效应.