按照点阵结构理论,晶体的主要特征是其结构基元作周期性的排列,但实际晶体中 的原子或离子总是或多或少地偏离了严格的晶体周期性,因而出现了各种各样的结构缺 陷,并对晶体的各种物理性质产生的重要影响。根据晶体缺陷在空间延伸的线度晶体缺 陷可分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷。本章主要讲述晶体缺陷的典型形式以及对 晶体性质的主要影响

1.模型和微扰计算 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)。周期性势场的起伏量V(r)-=V作为微扰来处 理

晶体的自由能函数:F(T,卩),根据P=-()x可以得到晶格的状态方程。 rF=-kThZ,Z=∑e--配分函数,对所有晶格的能级相加。 能级包含原子处于格点平衡位置时的平衡晶格能量U(V)和各格波的振动能∑(n+加

PN结的构成:半导体材料的一部分是N型半导体材料,一部分是P型半导体材料型。 N结的性质:单向导电性。电流随电压变化的特性如图XCH007012所示

7-7金属一绝缘体一半导体和MOS反型层 MS体系:金属一绝缘体一半导体 Metal Insulator Semiconductor MOS体系:金属一氧化物一半导体

1.半导体载流子的近似玻耳兹曼统计 半导体中的电子和金属中的电子一样服从费密一一狄拉克统计。在金属中,电子填充空带的部分形 成导带,相应的费密能级位于导带中。 对于掺杂不太多的半导体,在热平衡下,导带中有从施主能级激发到导带中的电子,价带中还有少量的空穴

一维复式格子的情形一维无限长链 —P和Q两种不同原子:m、M(M>m)构成的一维复式格子 相邻同种原子间的距离为2a一复式格子的晶格常数

6.2功函数和接触势差 1.热电子发射和功函数 实验指出,热电子发射电流密度:j~e-W:功函数金属中,电子处于势阱高度为X(正离子的吸引),如图XCH006008所示,当电子从外界获得足够的能量,有可能脱离金属,产生热电子发射电流

1.半导体电导率 在一般电场情况下,半导体的导电服从欧姆定律:j=E--为电导率 半导体中可以同时有两种载流子,将电流密度写成:j=nq+pqv ,分别为空穴和电子在外场下获得的平均漂移速度 —平均漂移速度和外场的关系:

经典力学对金属中电子的处理 特鲁特一洛伦兹金属电子论:金属体中的电子和分子气体一样,在一定温度下达到热平衡,电子气 体可以用确定的平均速度和平均自由程来描述。这样不考虑电子与电子之间、电子与离子之间的相 互作用,由此建立起来的是自由电子模型。 应用经典力学和电子气体服从经典麦克斯一玻尔兹曼统计分布规律,对金属中的电子进行计算