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文檔簡介

能帶的概念、形成

前面討論了晶體離子——晶格的排列本章討論晶體中價電子的性質(zhì)

價電子的運動受到多種因素的影響：與離子的作用；與其他電子的作用。這是復(fù)雜的多體問題（量子多體）只能依賴專門的計算理論與高速計算機，能帶計算本身是一項很專業(yè)的科研工作。在本科的固體物理學(xué)，使用初等量子力學(xué)，了解能帶的形成機制。重點是理解導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體的本質(zhì)

快速瀏覽初識能帶能帶的成因能帶的重要意義能帶理論的發(fā)展能帶的近似理論一、初識能帶經(jīng)典理論：連續(xù)能量量子理論：量子化能級（分立）準(zhǔn)連續(xù)能級一、初識能帶當(dāng)原子結(jié)合成固體，形成帶狀能級－能帶大量能級形成準(zhǔn)連續(xù)的帶，帶間可能有間隔（帶隙）能帶同時具有分立、連續(xù)的能量特點Band-1Band-2Band-3BandgapBandgap二、能帶的成因反對稱，反鍵態(tài)，能量高對稱，成鍵態(tài)，能量低二、能帶的成因二、能帶的成因1s2p2s分裂2分裂N原子分子晶體一般地，形成固體時，原子軌道能級展開成一個能帶二、能帶的成因P146,圖7－5三、能帶的重要意義固體的導(dǎo)電性質(zhì)，主要是能帶結(jié)構(gòu)決定，而不是由電子的多少決定。能帶是分析新材料、設(shè)計新器件的基礎(chǔ)－能帶工程能帶的概念被推廣到固體中光、聲的傳播（1987光子晶體、聲子晶體）能帶理論是凝聚態(tài)物理中最重要的部分四、能帶理論的發(fā)展1900,Drude建立金屬自由電子氣體模型，解釋金屬的電導(dǎo)、熱導(dǎo)；1928，Sommerfeld引入Fermi-Dirac統(tǒng)計（量子），解釋電子的熱容量等。固體的能帶理論的建立：1928，F(xiàn).Bloch應(yīng)用量子理論研究固體的電子運動，提出Bloch定理，奠定了現(xiàn)代量子固體物理的基礎(chǔ)。1931年，A.H.Wilson依據(jù)能帶理論，成功地解釋了金屬、絕緣體和半導(dǎo)體的差別（定性研究）。

Kokn,物理學(xué)家、1998年諾貝爾化學(xué)獎1964,W.Koh

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