复旦大学：《设计性研究性物理实验》学生论文_霍尔位置传感器测量固体材料的杨氏模量

半导体 一固体的能带

固体物理学是二十世纪物理学发展最快的一门学科,几十年来,以固体物理的能带理 论为基础,科学家在半导体、激光、超导磁学等现代科学研究方面取得了重大突破,有 关研究成果已经迅速形成生产力,并带动了整个现代信息科学技术群的高速发展。 由于固体物理学讲述了固体中的原子结构、结合规律、运动状态和能量关系,固体中 电子的运动方程、电子的能带结构、金属导体的导电机制、半导体的基本原理、超导性的 基本规律等,因此,固体物理学已经成为物理类和非物理类专业的大学本科学生的必修课 程之一

上一章建立在量子理论基础上的金属自由电子理论，虽然取得了较大成功，能够解 释金属电子比热、热电子发射等物理问题，但仍有不少物理性质，如有些金属正的霍耳 系数，固体分为导体、半导体和绝缘体的物理本质，以及部份金属电导率有各向异性等， 是这个理论无法解释的

上一章建立在量子理论基础上的金属自由电子理论,虽然取得了较大成功,能够解 释金属电子比热、热电子发射等物理问题,但仍有不少物理性质,如有些金属正的霍耳 系数,固体分为导体、半导体和绝缘体的物理本质,以及部份金属电导率有各向异性等, 是这个理论无法解释的

一种晶体采取何种基本结合方式取决于原子束缚电子能力的强弱。原子的负电性是用来标志原子得失电子能力的物理量

全书共分十八章，其中包括晶体结构、晶格振动与声子、自由电子论、能带论、各种元激发、晶体的光学性质、超导电性、磁性以及力学性质等内容，精选了一百三十道习题。所选习题有助于巩固已学知识，并深入掌握全书的基本内容，很多习题颇有启发性，它能诱，导人们进一步学会运用基本概念和重要模型去解决复杂的固体物理问题；还有不少习题涉及固体物理学中的一些较新的问题，解答这些问题将扩大知识面，习题解答起着全书补篇的作用。目前国内尚没有一本固体物理习题解答。有这样一份材料，对固体物理学课程的教学工作也许是有益的。本书可供固体物理学有关专业的大学生、研究生以及科学工作者参考

第三节 紧束缚近似 第四节 克龙尼克-潘纳模型 第五节 晶体中电子的准经典运动 第六节 导体、半导体和绝缘体的能带论解释

近自由电子模型中假定周期性势场的起伏很小,可以将其看作是微扰,对一些金属计算得到的 能带结果和实验结果是相符的。 但在实际的固体中,在原子核附近,库仑吸引作用使周期性势场偏离平均值很远,在离子实内 部势场对电子波函数影响很大,其波函数变化剧烈。显然势场不能被看作是起伏很小的微扰势场

4.7能态密度和费密面 1.能态密度函数原子中的电子的能量是一系列分立的能级,在固体中电子的能量由一些准连续的能级形成的能带