固体物理学以其应用浅析.docxVIP

南 京 理 工 大 学 《Materials Physics》结课论文 固体物理学及其应用 学院: 材料学院 姓名：BUI DUC THU 学号：914116010002 目录  TOC \o 1-2 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc407478951 引言  PAGEREF _Toc407478951 \h 1  HYPERLINK \l _Toc407478952 1 固体物理学  PAGEREF _Toc407478952 \h 1  HYPERLINK \l _Toc407478953 1.1 固体物理学概述  PAGEREF _Toc407478953 \h 1  HYPERLINK \l _Toc407478954 1.2 固体理论和应用  PAGEREF _Toc407478954 \h 1  HYPERLINK \l _Toc407478955 2 半导体物理  PAGEREF _Toc407478955 \h 2  HYPERLINK \l _Toc407478956 2.1 半导体物理的概述  PAGEREF _Toc407478956 \h 2  HYPERLINK \l _Toc407478957 2.2 定义和分类  PAGEREF _Toc407478957 \h 2  HYPERLINK \l _Toc407478958 2.3 半导体的物理特性  PAGEREF _Toc407478958 \h 2  HYPERLINK \l _Toc407478959 3 固体物理的应用  PAGEREF _Toc407478959 \h 9  HYPERLINK \l _Toc407478960 3.1 固体物理在人工结构上的应用  PAGEREF _Toc407478960 \h 9  HYPERLINK \l _Toc407478961 3.2 固体物理在新功能材料的应用  PAGEREF _Toc407478961 \h 12  HYPERLINK \l _Toc407478962 4 总结  PAGEREF _Toc407478962 \h 14  第 PAGE \* MERGEFORMAT 15页 共15页 固体物理学及其应用 引言 材料的晶体结构是固体物理学的重要内容，而晶体的周期性是固体物理的核心基础。晶体的周期性体现为晶格的周期性。晶格的周期性产生了声子。晶格周期性对电子的影响用Block定律来描述。晶格周期性对电子的影响体现为电子能带。固体物理学的这些概念可运用于金属，半导体，超导等一系列不同物质和物质状态。本论文详细介绍了半导体物理学并描述了固体物理学在不同物质状态下的应用。 固体物理学 固体物理学概述 固体物理学是研究固体物质的物理性质，微观结构，构成物质的各种粒子的运动形态，及其相互关系的科学。固体物理是微电子技术，光电子技术，能源技术，材料科学等技术的基础。固体物理学涉及到固体的许多重要领域如固体的晶体结构，晶体原子动力学，晶体的电，磁，光性质，固体的结合和固体中的电子，能带理论，紧束缚电子模型等内容，而重点不在于描述固体的宏观物理性质，而是去简明和解锁这些性质，并找到调控这些性质的方法。 1.2固体理论和应用 固体物理的重点内容是研究晶体中的周期性以其周期性结构中波的传播问题。晶体的周期性体现为晶格的周期性，晶格的周期性又对电子的影响能用Block定理来描述。而波在周期性结构中传播有特征是: 无论是弹性波，电磁波，德布罗意波相关理论的共同点是充分利用了晶体结构中的周期性，使问题变得简化，因此作为实空间变换而得到的波矢空间的重要性就被突出出来，波矢空间的基本单位是布里渊区，因此了解布里渊区内部和边界上的能量波矢关系就成为解决具体问题的关键。 应用上述理论可以正确地简明晶体的电性质，磁性质，光性质，热性质，超导性等各种物理性质，并开启了晶体材料在各种新技术中，特别是信息技术中的应用，使固体物理在二十世纪后得到飞速的发展。 下面利用了固体物理的概念和理论进行讨论解释了半导体里面的物理特性并简明固体物理在一些人工结构和新功能材料的应用。 半导体物理 半导体物理的概述  HYPERLINK /view/50720.htm \t _blank 半导体材料的发现是较晚，直到20世纪30年代，当材料的提纯技术改进以后，半导体的存在才真正被学术界认可半导