固体电子学基础1.pptxVIP

固体电子学基础;一. 固体物理的研究对象;绪论;“凡草木花多五出,雪花独六出” --- 《韩诗外传》西汉;1784年 法国学者阿羽依;（1）关于晶体比热的杜隆-珀替定律； （2）关于金属导热和导电性质的魏德曼-佛兰兹定律; （3）二十世纪初特鲁德和洛伦兹建立了经典的金属自由电子论等。 近代物理学的发展，使人们对固体的认识进入了一个新的阶段，X射线提供了人类直接窥探晶体内部结构的工具。 ;1895年：伦琴发现 X 射线。;量子理论使人们能更加深入和比较正确地描述晶体内部微观粒子的运动过程。 爱因斯坦引进量子化概念来研究晶格振动； 在特鲁德和洛伦兹建立了经典的金属自由电子论的基础上，索末菲发展了固体量子论； 此外，费米发展了统计理论。为研究晶体中电子运动的过程指明了方向。 ; 二十世纪三十年代，进行了关于晶体中电子能量状态、电子运动规律以及晶体中原子的热运动和热缺陷的研究工作。 人们对固体的认识开始由表及里，由宏观到微观、由定性到定量，由现象到本质。 ;在这些研究的基础上，逐渐地建立了固体电子态理论（能态论）和晶格动力学，固体的能带论提出了导电的微观机理，指出了导体与绝缘体的区别，并断定有一类固体，它们的导电性质介于两者之间，即半导体。 二十世纪四十年代末、五十年代初，以锗、硅为代表的半导体单晶的出现并制成了晶体三极管，进而产生了半导体物理。这标志着固体物理学发展过程又一飞跃。 ;半导体物理促使固体物理获得了大发展，半导体器件以及其他固体器件的发展、特别是集成电路的发展使无线电电子技术、计算技术、自动控制技术发生了空前的革新，并且推动了宇宙航行、原子能利用和生产自动化等等的发展。在这过程中，生产的发展和军事国防的需要以及其他学科的发展对固体物理学的发展起着很大的促进作用。 ;绪论;第一章 晶体结构;§1.1 晶体的特征;非晶体：在微米级范围内粒子无序排列（长程无序）形成的固体 ;准晶体：无周期平移不变性但有某些取向旋转对称性 ;2 同样是晶体，不同的有序程度也会表现出不同的宏观性能;Robert F. Curl;碳纳米管(Carbon Nanotubes);石墨烯(Graphene);一些晶体的实例;2、体心立方;3、面心立方;4、 六角密积结构;5、 金刚石结构;整个金刚石晶格可以看成是由沿体对角线相互位移四分之一对角线长度的两个面心立方晶格套构而成。;6、闪锌矿结构;7、钙钛矿结构;§1.2 晶体结构的周期性描述;§1.2 晶体结构的周期性描述;§1.2 晶体结构的周期性描述;§1.2 晶体结构的周期性描述;§1.2 晶体结构的周期性描述;§1.2 晶体结构的周期性描述;§1.2 晶体结构的周期性描述;§1.2 晶体结构的周期性描述;§1.2 晶体结构的周期性描述;§1.2 晶体结构的周期性描述;§1.2 晶体结构的周期性描述;§1.2 晶体结构的周期性描述;§1.3 一些实际晶体举例;§1.3 一些实际晶体举例;§1.3 一些实际晶体举例;§1.3 一些实际晶体举例;§1.4 晶向 晶面和它们的标记;§1.4 晶向 晶面和它们的标记;§1.4 晶向 晶面和它们的标记;§1.4 晶向 晶面和它们的标记;§1.4 晶向 晶面和它们的标记;§1.4 晶向 晶面和它们的标记;§1.4 晶向 晶面和它们的标记;§1.4 晶向 晶面和它们的标记;§1.4 晶向 晶面和它们的标记;§1.4 晶向 晶面和它们的标记;§1.4 晶向 晶面和它们的标记;§1.5 倒格子;§1.5 倒格子 ;§1.5 倒格子;§1.5 倒格子;§1.5 倒格子;§1.5 倒格子;§1.5 倒格子;§1.5 倒格子;§1.5 倒格子;§1.5 倒格子;§1.5 倒格子;§1.5 倒格子;§1.6 晶体宏观对称性和点群;§1.6 晶体宏观对称性和点群;§1.6 晶体宏观对称性和点群;§1.6 晶体宏观对称性和点群;§1.6 晶体宏观对称性和点群;§1.6 晶体宏观对称性和点群;§1.6 晶体宏观对称性和点群;§1.7 晶系;§1.7 晶系;§1.7 晶系;§1.7 晶系;§1.7 晶系;§1.7 晶系;§1.7 晶系;§1.7 晶系;§1.7 晶系;§1.7 晶系;§1.8 晶体衍射的一般介绍;哪些粒子束入射到晶体上会产生衍射现象呢？;§1.8 晶体衍射的一般介绍;图1 密封式X射线管结构;§1.8 晶体衍射的一般介绍;§1.8 晶体衍射的一般介绍;1912 Laue.M. 晶体的X射线衍射，Laue方程 （1914年诺贝尔物理奖） 1913 Bragg，W.HW.L. Bragg定律 (19