第一章 半导体中的电子状态 半导体中电子状态和能带 半导体中电子的运动和有效质量 半导体中载流子的产生及导电机构 半导体的能带结构 主要讨论半导体中电子的运动状态。介绍半导体 的几种常见晶体结构,半导体中能带的形成,半导体 中电子的状态和能带特点,在讲解半导体中电子的运 动时,引入有效质量的概念。阐述本征半导体的导电 机构,引入空穴散射的概念。最后,介绍Si、Ge和 GaAs的能带结构。1.1 半导体中的电子状态和能带的 形成 一. 能带论的定性叙述 单电子近似假设每个电子是在周期性排列且固定不动的 原子核势场及其他电子的平均势场中运动。该势场是具有与晶 格同周期的周期性势场。 单电子近似结果直接表明孤立原子凝聚成为晶体时,其中的 电子状态形成能带。 1. 孤立原子中的电子状态 主量子数n: 1,2,3, 角量子数 l:0,1,2,(n1) 磁量子数 ml:0,1,2,l 自旋量子数ms:1/22.晶体中的电子 (1)电子运动 在晶体中,电子在整个晶体中作共有化运动。电子由一个原子转移到相邻的原子上, 因而, 电子将可以在整个 晶体中运动。 电子共有化运动:由于相邻原子的“相似”电子壳