緒論 固體物理

1、緒論要學(xué)習(xí)什么以后用到的地方知識(shí)準(zhǔn)備補(bǔ)充知識(shí)1隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，廣泛用于微電子學(xué)和光電子學(xué)中的半導(dǎo)體材料在電子材料中的地位越來越重要。 利用半導(dǎo)體材料制成半導(dǎo)體二極管、三極管和集成電路以及整流器、太陽電池、激光器、發(fā)光器件、敏感器件。2我們要學(xué)習(xí)什么半導(dǎo)體材料的基本物理性質(zhì): 晶體結(jié)構(gòu);能帶結(jié)構(gòu);電子基本運(yùn)動(dòng)狀態(tài); (第一章) 半導(dǎo)體中的載流子(電子,空穴)及其運(yùn)動(dòng)狀態(tài): p型,n型半導(dǎo)體; 電場(chǎng),磁場(chǎng)中的載流子; 非平衡載流子; (第二,三,四章) 器件物理基礎(chǔ): pn結(jié); M/S接觸;MIS結(jié)構(gòu); 異質(zhì)結(jié); 半導(dǎo)體的光學(xué)性質(zhì) 和光電與發(fā)光現(xiàn)象 (第五,六,七,八,九,十章)3以后可能會(huì)遇

2、到的相關(guān)領(lǐng)域 物理 (對(duì)物理問題更深入,更專門的討論):高等半導(dǎo)體物理; 半導(dǎo)體表面物理; 非晶態(tài)半導(dǎo)體物理 材料 (材料性質(zhì),應(yīng)用的物理模型,材料制備和研發(fā)) 器件 (器件物理; 器件原理; 器件工藝):電子器件、光電子器件、其他各種效應(yīng)的應(yīng)用 半導(dǎo)體集成電路(集成電路中的物理問題,材料問題) 4應(yīng)有的知識(shí)準(zhǔn)備基礎(chǔ)課: 普通物理四大力學(xué) 宏觀和低速領(lǐng)域牛頓力學(xué)和麥克斯韋方程組 微觀和高速領(lǐng)域相對(duì)論和量子力學(xué)固體物理研究固體中電子的運(yùn)動(dòng) 半導(dǎo)體物理應(yīng)用已有的固體物理知識(shí),討論半導(dǎo)體中最基本的一些問題 與固體物理所不同的是:強(qiáng)烈的應(yīng)用背景 半導(dǎo)體材料,器件,電路的物理基礎(chǔ)5固體物理知識(shí)基礎(chǔ)晶體:

3、由周期性排列的原子(離子或分子)構(gòu)成的物質(zhì)。晶格：表示晶體的周期性結(jié)構(gòu)的格子。 晶格的二維示意圖yx6固體物理知識(shí)（2） (1) 描述晶格結(jié)構(gòu)的名詞原胞：在晶體中選取一定單元，將其不斷重復(fù)平移，就可以得到整個(gè)晶體，這個(gè)單元就成為原胞。 固體物理學(xué)原胞：晶體中最小的重復(fù)單元。結(jié)晶學(xué)原胞：能夠選取的可以同時(shí)反映晶體的周期性和晶體的對(duì)稱性的最小原胞。(簡(jiǎn)立方晶格、體心立方晶格、面心立方晶格）7固體物理學(xué)知識(shí)(4) 簡(jiǎn)立方晶格 體心立方晶格 面心立方晶格8固體物理學(xué)知識(shí)（3）簡(jiǎn)單晶格：如果晶體由完全相同的一種原子構(gòu)成，則它的晶格就是簡(jiǎn)單晶格。 復(fù)式晶格：如果晶體中包含兩種或兩種以上的原子，則相應(yīng)的同種

4、原子構(gòu)成的晶格就是子晶格，子晶格之間存在相對(duì)的位移一起構(gòu)成復(fù)式晶格。9固體物理知識(shí)（5）晶向指數(shù)：取某一格點(diǎn)為原點(diǎn)，a1,a2,a3為原胞的三個(gè)基矢，則可以確定晶格中任意其它格點(diǎn)A的坐標(biāo)（l1,l2,l3)，將l1,l2,l3簡(jiǎn)約成互質(zhì)的，可以用它們來晶列OA的晶向，稱為晶向指數(shù)。 3 2 2AOxyzAOxyza1a2a310固體物理學(xué)知識(shí)（6）晶面指數(shù)：(密勒指數(shù))將晶面在各個(gè)坐標(biāo)軸上的截距的倒數(shù)h1 ，h2 ，h3 簡(jiǎn)約互質(zhì)得到的h1 ，h2 ，h3 ，則晶面指數(shù)為（ h1 h2 h3 ）。當(dāng)晶面指數(shù)和晶列的晶向指數(shù)數(shù)值相同時(shí)，則晶面和對(duì)應(yīng)的晶列互相垂直。AOxyzxyz (223)11固體物理學(xué)知識(shí)（7）解理面：晶體在外力作用下嚴(yán)格沿著一定結(jié)晶方向破裂，并且能裂出光滑平面的性質(zhì)稱為解理，這些平面稱為解理面。解理面一般平行于面網(wǎng)密度最大的面