半导体物理知识点及重点习题总结

基 本 概 念 题 ： 第 一 章 半 导 体 电 子 状 态 1.1 半 导 体 通 常 是 指 导 电 能 力 介 于 导 体 和 绝 缘 体 之 间 的 材 料 ， 其 导 带 在 绝 对 零 度 时 全 空 ， 价 带全 满 ， 禁 带 宽 度 较 绝 缘 体 的 小 许 多 。 1.2 能 带 晶 体 中 ， 电 子 的 能 量 是 不 连 续 的 ， 在 某 些 能 量 区 间 能 级 分 布 是 准 连 续 的 ， 在 某 些 区 间 没 有 能及 分 布 。 这 些 区 间 在 能 级 图 中 表 现 为 带 状 ， 称 之 为 能 带 。 1.2 能 带 论 是 半 导 体 物 理 的 理 论 基 础 ， 试 简 要 说 明 能 带 论 所 采 用 的 理 论 方 法 。 答 ： 能 带 论 在 以 下 两 个 重 要 近 似 基 础 上 ， 给 出 晶 体 的 势 场 分 布 ， 进 而 给 出 电 子 的 薛 定 鄂 方 程 。 通过 该 方 程 和 周 期 性 边 界 条 件 最 终 给 出 E-k 关 系 ， 从 而 系 统 地 建 立 起 该 理 论 。 单 电 子 近 似 ： 将 晶 体 中 其 它 电 子 对 某 一 电 子 的 库仑作用 按几率分 布 平均地 加以 考虑，这 样就可把求解晶 体中 电 子 波函数的 复杂的 多 体 问题 简 化为 单 体 问题 。 绝 热近 似 ： 近 似 认为 晶 格系 统 与电 子 系 统 之 间 没 有 能 量 交换， 而 将 实际存在 的 这 种交换当作微扰来处理 。 1.2 克龙尼克—潘纳模型解释能 带 现 象的 理 论 方 法 答 案： 克龙尼克—潘纳模型是 为 分 析晶 体 中 电 子 运动状 态 和E-k 关 系 而 提出 的 一 维晶 体 的 势场 分 布 模型， 如下 图 所 示 利用 该 势 场 模型就可给 出 一 维晶 体 中 电 子 所 遵守的 薛 定 谔方 程 的 具体 表 达式，进 而 确定波函数并给 出 E-k 关 系 。 由此得到的 能 量 分 布 在 k 空 间 上 是 周 期 函数， 而 且某 些 能 量 区 间 能级 是 准 连 续 的 （被称 为 允带 ）， 另一 些 区 间 没 有 电 子 能 级 （被称 为 禁 带 ）。 从 而 利用 量 子 力 学的 方 法 解释了能 带...