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第29章
固体的能带结构
（这是一个混合积分电路网络的的高倍放大图）
1
本章目录
§29.1 晶体的结构和结合
§29.2 固体的能带
§3.3 导体和绝缘体
§29.4 半导体的导电机构
§29.5 p n 结
△§29.6 半导体器件
§29.7 半导体激光器
2
前言
固体物理既是一门综合性的理论学科又和
实际应用紧密结合（材料、激光、半导体…）
▲ 固体物理是信息技术的物理基础
1928-29 建立能带理论并由实验证实
1947.12 发明晶体管
1962 制成集成电路
3
1971 intel 4004 微处理器芯片2300 晶体管
1982 80286 13.4万
1989 80486 120万
1993 pentium 320万
1995 pentium MMX 550万
1997 pentium2 750万
集成度每10 年增加1000 倍 ！
4
现在在一个面积比邮票还小的芯片上可以集
成一个系统， 9 沟道长
其上可以集成10 个元件，
度只有0.12微米 （深亚微米）。
集成度的每一步提高，都和表面物理及光刻
的研究分不开。
没有晶体管、超大规模集成电路，就没有计
算机的普遍应用和今天的信息处理技术。
5
▲ 固体物理是新材料技术的物理基础
晶格理论 晶体的力学性质、热学性质、······
量子阱、超晶格理论新型器件
能带理论是固体理论和应用的基础。
“能隙工程”：
人工改变材料能隙去适应器件需要，
去创造特殊能带结构的材料。
量子尺度效应的研究纳米材料
新材料的理论设计：原子原子团固体材料，
人们可以通过控制电子波函数来制作器件，
正所谓： “自己来实践量子力学”。
6
§29.1 晶体的结构和结合
一. 晶体和非晶体的比较
晶体 非晶体
结 构： 规则排列的对称性 无一定规则排列
宏观性质： 多为各向异性 各向同性
熔 点： 确定
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