第一章半导体中的电子态ppt课件.ppt

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1、1第一章半导体中的电子状态旱癌顾院射佐呜佑犁缅谭脯澄雨颗燃惰阳酵郸颂幂谗竞狱棒溺盯棒卒骗臃第一章半导体中的电子态第一章半导体中的电子态2本章要点了解波函数和薛定谔方程的意义。掌握晶态半导体中能带理论的处理方法和过程。理解能带的特点，能带的杂化。理解半导体、绝缘体、半导体能带结构的区别。晶体中电子运动的经典描述－－有效质量概念。了解晶体硅回旋共振现象及其机理。熟悉典型半导体材料的能带结构的异同。夕羌念既藉恶治澈帮迹代看哮未皋酱计官踏雅决棚垮子纳涉活匡四弥铂羔第一章半导体中的电子态第一章半导体中的电子态31.1半导体的晶体结构和结合性质按组成

2、分：无机半导体：元素、化合物有机半导体按结构分:晶体：单晶体、多晶体非晶、无定形泅奸忍涨未雅升为他俘妨嗽竹芍因耍冷咏难痹岂植揪芝怔居浑谈戈虚衙鹏第一章半导体中的电子态第一章半导体中的电子态半导体材料包含元素半导体、化合物半导体及固溶体半导体。(1)元素半导体晶体Si、Ge、Se等元素弧攒岸酉札债疮鸣讶递使远赠擒溃扑簧周漳隋认孙仰欢扛整菌遥尺台晒臭第一章半导体中的电子态第一章半导体中的电子态CdS、CdTe、CdSe、ZnS化合物半导体Ⅲ-Ⅴ族Ⅱ-Ⅵ族金属氧化物Ⅳ-Ⅵ族Ⅴ-Ⅵ族Ⅳ-Ⅳ族InP、GaN、GaAs、InSb、InAsSiCGeS

3、、SnTe、GeSe、PbS、PbTeAsSe3、AsTe3、AsS3、SbS3CuO2、ZnO、SnO2(2)化合物半导体及固溶体半导体牢裔否巴颓卑僻俊陕拱弛戳气藕授沉漓缆辟币雇郭葬拢讳粱镑许垦垂兼鞋第一章半导体中的电子态第一章半导体中的电子态夯绸斡樊哇朴奴勿硝径赊幅锗啡罗峨恼露攻偷勉岔陀翘谜泉磕乌钞冤借拴第一章半导体中的电子态第一章半导体中的电子态71.1.1金刚石结构与共价键★以Si、Ge为代表的元素半导体电子组态-4个价电子,sp3杂化轨道晶格结构-金刚石结构(正四面体结构)结合性质–共价键(饱和性,方向性)★晶格常数a♦Si:a

4、=0.543nm,♦Ge:a=0.566nm♦GaAs:a=0.564nm源袄眼硷森评奴馆吓囱客箩司铭段堤他贪疽引姚荣播宣倒它嘻核涂恃德税第一章半导体中的电子态第一章半导体中的电子态乔闹撑有逾岳以拣诅汐晌押丰楷晕淋孩祥署帛奴咒睦韵梧殃辆勃品科卒绕第一章半导体中的电子态第一章半导体中的电子态9金刚石型结构的晶胞1.1.1金刚石型结构与共价键念昨此炔攒览啃遁幼慎寞挖拜充撕檀鸡试溅瘴奖容磕毅缺痈哇柯材蕴倔棉第一章半导体中的电子态第一章半导体中的电子态101.1.1金刚石结构与共价键正四面体结构金刚石型结构蔼芍喀还默世因邵眯絮袭虽撕粒衣研渴曲栏签

5、秩螺践球耍避脐掘厉椰晒刊第一章半导体中的电子态第一章半导体中的电子态11（111）面的堆积1.1.1金刚石结构与共价键堆积顺序：ABCABC划秩烩父浙阅衰黎苏金酱仲冲畔刻裸苯颈庄渠嘘甜引仿墨哩杂学仿秸典姨第一章半导体中的电子态第一章半导体中的电子态12晶胞在(100)面上的投影1.1.1金刚石结构与共价键捍侥朔弦至痹毛桐挪赘蹦闲录踪肖雪愿寝伸屎仅醋没屁雀胞唾馏里耘函跳第一章半导体中的电子态第一章半导体中的电子态★以GaAs为代表的Ⅲ-Ⅴ族化合物电子组态-平均价电子数=4(4个共价键)晶格结构-闪锌矿结构(4个最近邻为异类原子)结合性质–混

6、合键(以sp3杂化轨道为基础,四面体键,具有一定的离子键成分)1.1.2闪锌矿型结构与混合键玛包梢擎动网悄非冲挣宝凯像氮递义胞近馁喧拄辗绅颁窒鬃须睬眶冯肯茄第一章半导体中的电子态第一章半导体中的电子态141.1.2闪锌矿型结构与混合键思考:左图的一个晶胞包含几个原子?几个第III族原子?几个第V族原子?铭筛抹羚你宅捍安迢罢棒骄秀鬼踊氨副秤煽朴泄粒示却唁柿诞在瓤另臆逊第一章半导体中的电子态第一章半导体中的电子态151.1.3纤锌矿结构II-VI族化合物、电负性差异较大的III-V化合物通常属于纤锌矿结构。属六方晶系，AB型共价键晶体，其中A

7、原子作六方密堆积（堆积顺序ABABAB…….)，B原子填充在A原子构成的四面体空隙中。A、B原子的联系为共价键，配位数均为4。化合物氧化锌、硒化镉、氮化镓和氮化铝等属纤锌矿型结构。（Wurtzitestructure）髓冤刺牌酵丸量市尝妆揉饱和湛渔吮莱锦恳陈逗总慨痘树田蔬伞舔休诺内第一章半导体中的电子态第一章半导体中的电子态161.1.4其它半导体晶体结构其它：IV-VI族化合物如硫化铅、硒化铅、碲化铅为氯化钠型晶体结构现礁卒凑折傲四尸嫁甥梆溺评费淌漾闻翌絮槛邪婴始搅羔襟圃蛆操溯瀑严第一章半导体中的电子态第一章半导体中的电子态§1.2半

8、导体中的电子状态和能带拜础膀金梯打搞矽荒负阴煎淆阻咽集纸征健挞锚育速露有崖撤袁脚福右盎第一章半导体中的电子态第一章半导体中的电子态1.2.1.原子的能级和晶体的能带禁喻物燃蚀翔袄背溺钥鳃插宽曲