1、半導(dǎo)體物理學(xué),Semiconductor Physics,- The Spirit of Honest,張寶林教授,zbl,致謝,PPT by 張教授,李賢斌,lixianbin D203,半導(dǎo)體物理學(xué)是面向電子科學(xué)與技術(shù)方向微電子技術(shù)、集成電路與集成系統(tǒng)、微電子學(xué)、光電子學(xué)、材料學(xué)以及相關(guān)專業(yè)本科生所開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是專業(yè)核心課程之一。 開設(shè)目的：揭示半導(dǎo)體主要性質(zhì)，探討半導(dǎo)體材料在熱平衡態(tài)和非平衡態(tài)下所發(fā)生的物理過程、規(guī)律以及相關(guān)應(yīng)用，并通過實(shí)驗(yàn)加深對半導(dǎo)體物理理論的理解，掌握半導(dǎo)體的測量技術(shù)和基本原理，以適應(yīng)后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和將來工作的需要。,CMOS-IC,p-Semicond

2、uctor,LED,Different Band Gap,Solar Cell,Silicon,1st Generation since 1982,2nd Generation since 1995,3rd Generation since 2002,Matsushita, Sony, NEC, Ricoh ,Memory,M. Wuttig 格點(diǎn)：以 R 指定的點(diǎn)，稱為格點(diǎn)；即空間（一維或多維）點(diǎn)陣中的點(diǎn)（結(jié)點(diǎn)） 。 晶胞：圖1.1(a)中，以 a，b 定義的ABCD區(qū)域稱為晶胞； 原胞：只含有一個(gè)格點(diǎn)的晶胞稱為原胞； 基矢：確定原胞（晶胞）大小的矢量。原胞（晶胞）以基矢為周期排列，因此，基

3、矢的大小為晶格常數(shù)。 格矢：平移矢量 R。,晶胞的選擇方法，在某種程度上是任意的。 根據(jù)晶胞的平移操作，就可以填滿整個(gè)晶格空間，即，在晶格中的格點(diǎn)是周期性排列的，所以說晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有周期性。 反映晶體周期性的重復(fù)單元，有兩種選取方法： 在固體物理學(xué)中，選取周期最小的重復(fù)單元，即原胞 在晶體學(xué)中，由對稱性選取最小的重復(fù)單元，即晶胞（單胞）。 原胞和晶胞都是用來描述晶體中晶格周期性的最小重復(fù)單元，但二者有所不同。在固體物理學(xué)中，原胞只強(qiáng)調(diào)晶格的周期性；而在結(jié)晶學(xué)中，晶胞還要強(qiáng)調(diào)晶格中原子分布的對稱性。,Simple Cubic,Face Center Cubic,晶胞與原胞關(guān)系對比,1.3 倒格

4、子（VIP）,正格子：實(shí)空間中，晶體中的原子排列成的晶格點(diǎn)陣，稱為正格子。 倒格子：為了方便描述、討論晶體中傳播的晶格振動或電子的運(yùn)動及其狀態(tài)等，引入的一個(gè)與正格子相關(guān)聯(lián)的空間關(guān)系。 描述倒格子所存在的空間也稱為倒空間或 k 空間。(為后面討論波矢量k做準(zhǔn)備)。,假設(shè)倒格子的基矢為 , 它們與正格子基矢 的關(guān)系為： (1.3) 或?qū)憺椋?其中： (1.4),V=a (bc),方向：右手定則 模量：面積大小,叉乘,由上述的三個(gè)基矢b1, b2, b3平移而形成的晶格稱為 倒格子。當(dāng)?shù)垢褡又械娜我飧顸c(diǎn)作為原點(diǎn)時(shí)， 從原點(diǎn)到其他倒格子點(diǎn)之間的矢量稱為倒格矢。 用Kn表示，則 相應(yīng)的晶格矢Rm可表示為： 通常用a1, a2, a3表示正格子原胞的三個(gè)基矢，而用a, b, c表示晶胞的三個(gè)基矢。,倒格矢Kn和晶格矢Rm之間有如