文档介绍：第一章半导体中的电子状态
半导体的晶格结构和结合性质
半导体中电子状态和能带
半导体中电子的运动和有效质量
半导体中载流子的产生及导电机构
半导体的能带结构
1、金刚石型结构和共价键
化学键: 构成晶体的结合力.
共价键: 由同种晶体组成的元素半导体,其
原子间无电负性差,它们通过共用
一对自旋相反而配对的价电子结
合在一起.
§1·1 半导体的晶体结构和
结合性质
共价键的特点
饱和性
方向性
正四面体结构
金刚石型结构的晶胞
Ge: a=
Si: a=
金刚石型结构{100}面上的投影:
金刚石结构的半导体:
金刚石、硅、锗
2、闪锌矿结构和混合键
材料: Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅵ族二元化合物半导体
例: ZnS、ZnSe、GaAs、GaP
化学键: 共价键+离子键
(共价键占优势)
闪锌矿结构的结晶学原胞
极性半导体
沿着[111]方向看,(111)面以双原子
层的形式按ABCABCA…顺序堆积起来。
立方对称性
3、纤锌矿型结构
材料: Ⅱ-Ⅵ族二元化合物半导体
例: ZnS、ZnSe、CdS、CdSe
化学键: 共价键+离子键
(离子键占优势)
(001)面是两类原子各自
组成的六方排列的双原子
层按ABABA…顺序堆积
4、氯化钠型结构
不以四面体结构结晶
材料: IV-Ⅵ族二元化合物半导体
例: 硫化铅、硒化铅、
碲化铅等
§ 半导体中电子的状态
与能带的形成
研究固态晶体中电子的能量状态的方法
单电子近似
假设每个电子是在周期性排列且固定不动的
原子核势场及其他电子的平均势场中运动,
该势场是具有与晶格同周期的周期性势场。
单电子近似
能带论
用单电子近似法研究晶体中电子
状态的理论。