绪论半导体物理物理基本.pptVIP

半导体物理学;; 课程简介1; 课程简介2;参考书目： 1.黄昆 ,《半导体物理基础》，科学出版社 2. Donald A.Neamen，《半导体物理与器件》，电子工业出版社 3.季振国，半导体物理，浙江大学出版社 4.王长安，半导体物理基础，上海科学技术出版社 5.施敏，半导体器件-物理与工艺，科学出版社 6.田敬民， 半导体物理问题与习题，国防工业出版社;1. 半导体概述;半导体的主要特征？ 半导体的电阻率可在很大范围内变化;;(1833-1931年)现象观察－－半导体所具有的负电阻温度系数 、光电导效应、整流效应 、光电池效应 的发现 1931年A.H.Wilson 通过解薛定谔方程发展了能带理论 1947年贝尔实验室发明晶体管; 1947年Shockley提出p-n结型晶体管，1952年提出第一个场效应管, Ebers发明晶闸管，1958年发明隧道二极管 1958年：杰克-S-基尔比发明第一块集成电路; 1959年第一块单片集成系统，在Si衬底制备了真正的集成电路; 半导体材料应用广泛 微电子学：集成电路，量子器件 光电子学：半导体激光器，探测器，光通讯，光电池;半导体元素;常见的半导体材料;固体材料类型： 晶体 长程有序（至少在微米量级范围有序排列） 非晶体 无序 ;无定型(非晶) 只在几个原子或分子 尺度内有序; 3. 空间晶格;; 原胞（固体物理学原胞）：最小重复单元 －－每个原胞只有一个格点(基元) 晶胞（结晶学原胞）：为反映对称性选取的最小重复单元的几倍 －－晶胞的边长称为晶格常数 ;4. 基本的晶体结构;例1;立方晶胞;金刚石 结构 ;闪锌矿结构;六方结构hcp;晶系和布拉维晶胞;七大晶系;十四种布拉维晶胞;; 5晶体结构的表征;晶向指数的确定：如果沿着某一晶向，从一个原子到最近的原子的位移矢量为：Rl(r)= l1a1+l2a2+l3a3, ，则该晶向就用l1、l2、l3来标志，写成[l1 l2 l3]。标志晶向的这组数称为晶向指数。 以简立方晶格为例 ;晶面：晶格的格点还可以看成分列在平行等距的平面系上，这样的平面称为晶面，;晶面指数：标志不同的晶面，常用密勒指数。 密勒指数的确定：在晶格中，选一格点为原点，并以3个基矢a1、a2、a3 为坐标轴建立坐标系。该晶面族中任一晶面与3个坐???轴交点的位矢分别为ra1、sa2、ta3，则它们的倒数连比可化为互质的整数，即 其中h、k、l为互质的整数，晶体学中以（hkl）来标志该晶面，称为密勒指数。 相同的晶面簇表示为单形符号：{hkl} ;平面与三个坐标轴的截距分别是1、3和2，于是该平面的密勒指数便是6、2 和3，这个面便标作（623）面。;立方晶格的不同晶面;6. 量子化概念;2.?? 计算波长为0.7A的x光光子能量。;7. 薛定谔波动方程;作业： 1.??面心立方结构的单晶体晶格常数是a=4.75A，求原子的体密度。 2.??已知硅材料的晶格常数a=5.43A,求单位体积原子个数。 3.???确定如图所示晶胞中的晶面的密勒指数。 4.??计算以1×105m/s运动的自由电子的动量和德布罗意波长