圉体物理学_黄晃苇四章能带论20040920 如图ⅹHC004_045所示。第一布里渊区中的状态尚未填满,第二布里渊区已填充电子,此时的费米 面由两部分构成 具有金刚石结构的ⅣVB族元素C、Si和Ge电子的填充 IVB原子外层有4个电子,形成晶体后成键态 Silicon 对应4个能带在下面,反键态对应4个能带在 上面。每个能带可容纳2N个电子,成键态的 4个能带刚好可以容纳8N电子。在金刚石结 构晶体中,每个原胞有两个原子,共8个电子。 所以晶体中的8N个电子全部填充在成键态的 4个能带中形成满带,反键态则是导带(空带)。 Si和Ge为半导体,金刚石为绝缘体。如图 Bonding state HC004030所示。 XCH004030 能态密度的实验结果 用X射线可以将原子内层的电子激发,因而产生空的内层能级,当外层电子(导带中的电子)跃迁 填充内层能级时发射出X射线光子。 如图XCH004_052所示,用X射线将Na原子的内层电 Sodium ERCEHHRE 子激发产生诸如ls、2s和3p等空的内层能级 Eo K表示导带中的电子到1s能级的跃迁 L表示导带中的电子到2s能级的跃迁 表示导带中的电子到2p能级的跃迁 L Lm表示导带中的电子到3s能级的跃迁 XCH004052 因为导带中电子能量从带底能量到最高能量E。,各种能 量的电子均可发生跃迁产生不同能量的X光子,所以发射出Ⅹ光子能量形成一个连续能量谱。发射 的X光子能量可以通过实验测得。 X光子发射强度决定于:(能态密度)×(发射几率) 根据不同固体的Ⅹ光子发射谱可以获知能态密度的信息 图XCH00405301~05是金属Na、Mg、A和非金属金刚石、硅的实验结果 REVISED TIME: 05-4-21 CREATED BY XCH固体物理学_黄昆_第四章 能带理论_20040920 如图 XHC004_045 所示。第一布里渊区中的状态尚未填满，第二布里渊区已填充电子，此时的费米 面由两部分构成。 具有金刚石结构的 IVB 族元素 C、Si 和 Ge 电子的填充 IVB 原子外层有 4 个电子，形成晶体后成键态 对应 4 个能带在下面，反键态对应 4 个能带在 上面。每个能带可容纳 2N 个电子，成键态的 4 个能带刚好可以容纳 8N 电子。在金刚石结 构晶体中，每个原胞有两个原子，共 8 个电子。 所以晶体中的 8N 个电子全部填充在成键态的 4个能带中形成满带，反键态则是导带（空带）。 Si 和 Ge 为半导体，金刚石为绝缘体。如图 XHC004_030 所示。 —— 能态密度的实验结果 用 X 射线可以将原子内层的电子激发，因而产生空的内层能级，当外层电子（导带中的电子）跃迁 填充内层能级时发射出 X 射线光子。 如图 XCH004_052 所示，用 X 射线将 Na 原子的内层电 子激发产生诸如 1s、2s 和 3p 等空的内层能级。 —— K 表示导带中的电子到 1s 能级的跃迁 —— LI表示导带中的电子到 2s能级的跃迁 —— LII表示导带中的电子到 2p能级的跃迁 —— LIII表示导带中的电子到 3s能级的跃迁 因为导带中电子能量从带底能量到最高能量 ，各种能 量的电子均可发生跃迁产生不同能量的 X 光子，所以发射出 X 光子能量形成一个连续能量谱。发射 的 X 光子能量可以通过实验测得。 E0 X 光子发射强度决定于：（能态密度）×（发射几率） —— 根据不同固体的 X 光子发射谱可以获知能态密度的信息 —— 图 XCH004_053_01~05 是金属 Na、Mg、Al 和非金属金刚石、硅的实验结果。 REVISED TIME: 05-4-21 - 7 - CREATED BY XCH