雪体特理黄尾躔库_20050404 对于金属:电子在能带中的填充可以形成不满带,即导带,因此它们一般是导体。对于半导体」 从能带结构来看与绝缘体的相似,但半导体禁带宽度较绝缘体的窄,依靠热激发即可以将满带中的 电子激发到导带中,因而具有导电能力 冖对于绝缘体:价电子刚好填满了许可的能带,形成满带。导带和价带之间存在一个很宽的禁带, 所以在电场的作用下没有电流产生。 Q02_04_002简述近自由电子近似模型、方法和所得到的主要结论。 考虑金属中电子受到粒子周期性势场的作用,假定周期性势场的起伏较小。作为零级近似,可以 用势场的平均值代替离子产生的势场:=V(F)。周期性势场的起伏量(F)-V=ΔV作为微扰来 处理。当两个由相互自由的矩阵元状态k和k'=k+G的零级能量相等时,一级修正波函数和二级 能量修正趋于无穷大。 即:F=区+G,或者G(k+G,)=0,在布里渊区的边界处,能量发出突变,形成一系 的能带。 Q0204_003简述紧束缚近似模型的思想和主要结论。 紧束缚近似方法的思想:电子在一个原子(格点)附近时,主要受到该原子势场的作用,而将其 它原子(格点)势场的作用看作是微扰,将晶体中电子的波函数近似看成原子轨道波函数的线性组 合,这样可以得到原子能级和晶体中能带之间的关系。 一个原子能级E对应一个能带,不同的原子能级对应不同的能带。当原子形成固体后,形成了一系列 的能带。 能量较低的能级对应内层电子,其轨道较小,原子之间内层电子的波函数相互重叠较少,所以对应 的能带较窄。 能量较高的能级对应外层电子,其轨道较大,原子之间外层电子的波函数相互重叠较多,所以对应 的能带较宽 Q0205001什么是空穴? 个空的k状态的近满带中所有电子运动形成的电流和一个带正电荷e,以k1状态电子速度 下(k1)运动的粒子所产生的电流相同。这个空状态称为空穴 Q0205_002将粒子看作是经典粒子时,它的速度和运动方程是什么? 电子状态变化基本公式 d(hk) =F;电子的速度:vk=VE Q0205003简述导带中的电子在外场作用下产生电流的原因 导带中只有部分状态被电子填充,外场的作用会使布里渊区的状态分布发生变化。所有的电子状 态以相同的速度沿着电场的反方向运动,但由于能带是不满带,逆电场方向上运动的电子较多,因 此产生电流。 REVISED TIME: 05-9-16 CREATED BY XCH固体物理_黄昆_题库_20050404 对于金属：电子在能带中的填充可以形成不满带，即导带，因此它们一般是导体。对于半导体： 从能带结构来看与绝缘体的相似，但半导体禁带宽度较绝缘体的窄，依靠热激发即可以将满带中的 电子激发到导带中，因而具有导电能力。 对于绝缘体：价电子刚好填满了许可的能带，形成满带。导带和价带之间存在一个很宽的禁带， 所以在电场的作用下没有电流产生。 Q02_04_002 简述近自由电子近似模型、方法和所得到的主要结论。 考虑金属中电子受到粒子周期性势场的作用，假定周期性势场的起伏较小。作为零级近似，可以 用势场的平均值代替离子产生的势场：V V (r) K = 。周期性势场的起伏量V (r) −V = ∆V K 作为微扰来 处理。当两个由相互自由的矩阵元状态k K 和 Gn k k K K K '= + 的零级能量相等时，一级修正波函数和二级 能量修正趋于无穷大。 即： 2 2 Gn k k K K K = + ，或者 ) 0 2 1 Gn ⋅(k + Gn = K K K ，在布里渊区的边界处，能量发出突变，形成一系列 的能带。 Q02_04_003 简述紧束缚近似模型的思想和主要结论。 紧束缚近似方法的思想：电子在一个原子（格点）附近时，主要受到该原子势场的作用，而将其 它原子（格点）势场的作用看作是微扰，将晶体中电子的波函数近似看成原子轨道波函数的线性组 合，这样可以得到原子能级和晶体中能带之间的关系。 一个原子能级εi对应一个能带，不同的原子能级对应不同的能带。当原子形成固体后，形成了一系列 的能带。 能量较低的能级对应内层电子，其轨道较小，原子之间内层电子的波函数相互重叠较少，所以对应 的能带较窄。 能量较高的能级对应外层电子，其轨道较大，原子之间外层电子的波函数相互重叠较多，所以对应 的能带较宽。 Q02_05_001 什么是空穴？ 一个空的 1 k K 状态的近满带中所有电子运动形成的电流和一个带正电荷 e ，以 1 k K 状态电子速度 ( )1 v k e K K 运动的粒子所产生的电流相同。这个空状态称为空穴。 Q02_05_002 将粒子看作是经典粒子时，它的速度和运动方程是什么？ 电子状态变化基本公式： F dt d k K K = = ( ) ; 电子的速度： vk = ∇kE = K 1 Q02_05_003 简述导带中的电子在外场作用下产生电流的原因。 导带中只有部分状态被电子填充，外场的作用会使布里渊区的状态分布发生变化。所有的电子状 态以相同的速度沿着电场的反方向运动，但由于能带是不满带，逆电场方向上运动的电子较多，因 此产生电流。 REVISED TIME: 05-9-16 - 4 - CREATED BY XCH