摘要： 您好,今天小編胡舒來為大家解答以上的問題。能帶理論解釋半導(dǎo)體，能帶理論相信很多小伙伴還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！1、能帶理論band，theory 研究固體中電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律...

您好,今天小編胡舒來為大家解答以上的問題。能帶理論解釋半導(dǎo)體，能帶理論相信很多小伙伴還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、能帶理論band，theory 研究固體中電子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種近似理論。

2、固體由原子組成，原子又包括原子實(shí)和最外層電子，它們均處于不斷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

3、為使問題簡化，首先假定固體中的原子實(shí)固定不動(dòng)，并按一定規(guī)律作周期性排列，然后進(jìn)一步認(rèn)為每個(gè)電子都是在固定的原子實(shí)周期勢場及其他電子的平均勢場中運(yùn)動(dòng)，這就把整個(gè)問題簡化成單電子問題。

4、能帶理論就屬這種單電子近似理論，它首先由F.布洛赫和L.-N.布里淵在解決金屬的導(dǎo)電性問題時(shí)提出。

5、具體的計(jì)算方法有自由電子近似法、緊束縛近似法、正交化平面波法和原胞法等。

6、前兩種方法以量子力學(xué)的微擾理論作為基礎(chǔ)，只分別適用于原子實(shí)對電子的束縛很弱和很強(qiáng)的兩種極端情形；后兩種方法則適用于較一般的情形，應(yīng)用較廣。

7、 孤立原子的能帶 孤立原子的外層電子可能取的能量狀態(tài)（能級）完全相同，但當(dāng)原子彼此靠近時(shí)，外層電子就不再僅受原來所屬原子的作用，還要受到其他原子的作用，這使電子的能量發(fā)生微小變化。

8、原子結(jié)合成晶體時(shí)，原子最外層的價(jià)電子受束縛最弱，它同時(shí)受到原來所屬原子和其他原子的共同作用，已很難區(qū)分究竟屬于哪個(gè)原子，實(shí)際上是被晶體中所有原子所共有，稱為共有化。

9、原子間距減小時(shí)，孤立原子的每個(gè)能級將演化成由密集能級組成的準(zhǔn)連續(xù)能帶。

10、共有化程度越高的電子，其相應(yīng)能帶也越寬。

11、孤立原子的每個(gè)能級都有一個(gè)能帶與之相應(yīng)，所有這些能帶稱為允許帶。

12、相鄰兩允許帶間的空隙代表晶體所不能占有的能量狀態(tài)，稱為禁帶。

13、若晶體由N個(gè)原子（或原胞）組成，則每個(gè)能帶包括N個(gè)能級，其中每個(gè)能級可被兩個(gè)自旋相反的電子所占有，故每個(gè)能帶最多可容納2N個(gè)電子（見泡利不相容原理）。

14、價(jià)電子所填充的能帶稱為價(jià)帶。

15、比價(jià)帶中所有量子態(tài)均被電子占滿，則稱為滿帶。

16、滿帶中的電子不能參與宏觀導(dǎo)電過程。

17、無任何電子占據(jù)的能帶稱為空帶。

18、未被電子占滿的能帶稱為未滿帶。

19、例如一價(jià)金屬有一個(gè)價(jià)電子，N個(gè)原子構(gòu)成晶體時(shí)，價(jià)帶中的2N個(gè)量子態(tài)只有一半被占據(jù)，另一半空著。

20、未滿帶中的電子能參與導(dǎo)電過程，故稱為導(dǎo)帶。

21、 固體的能帶 固體的導(dǎo)電性能由其能帶結(jié)構(gòu)決定。

22、對一價(jià)金屬，價(jià)帶是未滿帶，故能導(dǎo)電。

23、對二價(jià)金屬，價(jià)帶是滿帶，但禁帶寬度為零，價(jià)帶與較高的空帶相交疊，滿帶中的電子能占據(jù)空帶，因而也能導(dǎo)電，絕緣體和半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)相似，價(jià)帶為滿帶，價(jià)帶與空帶間存在禁帶。

24、半導(dǎo)體的禁帶寬度從0.1～1.5電子伏，絕緣體的禁帶寬度從1.5～1.0電子伏。

25、在任何溫度下，由于熱運(yùn)動(dòng)，滿帶中的電子總會有一些具有足夠的能量激發(fā)到空帶中，使之成為導(dǎo)帶。

26、由于絕緣體的禁帶寬度較大，常溫下從滿帶激發(fā)到空帶的電子數(shù)微不足道，宏觀上表現(xiàn)為導(dǎo)電性能差。

27、半導(dǎo)體的禁帶寬度較小，滿帶中的電子只需較小能量就能激發(fā)到空帶中，宏觀上表現(xiàn)為有較大的電導(dǎo)率（見半導(dǎo)體）。

28、 能帶理論在闡明電子在晶格中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、固體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)、合金的某些性質(zhì)和金屬的結(jié)合能等方面取得了重大成就，但它畢竟是一種近似理論，存在一定的局限性。

29、例如某些晶體的導(dǎo)電性不能用能帶理論解釋，即電子共有化模型和單電子近似不適用于這些晶體。

30、多電子理論建立后，單電子能帶論的結(jié)果常作為多電子理論的起點(diǎn)，在解決現(xiàn)代復(fù)雜問題時(shí)，兩種理論是相輔相成的。

本文就為大家分享到這里，希望小伙伴們會喜歡。