精品文档---下载后可任意编辑在量子力学里,微观粒子在不同条件下分别表现出波动或粒子的性质
这种量子行为称为波粒二象性
波函数及其物理意义微观粒子具有波动性,是一种具有统计规律的几率波,它决定电子在空间某处出现的几率,在 t 时刻,几率波应是空间位置(x,y,z,t)的函数
此函数 称波函数
其模的平方代表粒子在该处出现的概率
表示 t 时刻、(x、y、z)处、单位体积内发现粒子的几率
自由电子的能级密度能级密度即状态密度
dN 为 E 到 E+dE 范围内总的状态数
代表单位能量范围内所能容纳的电子数
费米能级在 0K 时,能量小于或等于费米能的能级全部被电子占满,能量大于费米能级的全部为空
故费米能是0K 时金属基态系统电子所占有的能级最高的能量
晶体能带理论假定固体中原子核不动,并设想每个电子是在固定的原子核的势场及其他电子的平均势场中运动,称单电子近似
用单电子近似法处理晶体中电子能谱的理论,称能带理论
导体,绝缘体,半导体的能带结构根据能带理论,晶体中并非所有电子,也并非所有的价电子都参加导电,只有导带中的电子或价带顶部的空穴才能参加导电
从下图可以看出,导体中导带和价带之间没有禁区,电子进入导带不需要能量,因而导电电子的浓度很大
在绝缘体中价带和导期隔着一个宽的禁带 Eg,电子由价带到导带需要外界供给能量,使电子激发,实现电子由价带到导带的跃迁,因而通常导带中导电电子浓度很小
半导体和绝缘体有相类似的能带结构,只是半导体的禁带较窄(Eg小),电子跃迁比较容易1
电导率是表示物质传输电流能力强弱的一种测量值
当施加电压于导体的两端时,其电荷载子会呈现朝某方向流动的行为,因而产生电流
电导率 是以欧姆定律定义为电流密度 和电场强度 的比率:κ=1/ρ2
金属—电阻率与温度的关系金属材料随温度升高,离子热振动的振幅增大,电子就愈易受到散射,当电子波