传导过程中的电子结构与能带理论.pptx

该【传导过程中的电子结构与能带理论 】是由【晓楠】上传分享，文档一共【23】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【传导过程中的电子结构与能带理论 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。传导过程中的电子结构与能带理论能带理论概述电子结构与能带的关系传导过程中的电子行为实际材料的能带结构能带理论的应用01能带理论概述在固体材料中,电子能量状态由一系列分立的能级组成,这些能级称为能带。能带允带禁带有些能带允许电子在其中运动,称为允带。有些能带禁止电子在其中运动,称为禁带。030201能带的定义固体材料由无数的原子构成,每个原子都有其自身的电子能级结构。当原子相互接近并形成固体时,它们的电子轨道发生重叠,从而形成能带。在固体中,电子遵循泡利不相容原理,即每个能级只能被一个自旋方向相反的电子占据。这决定了电子在固体中的行为和分布。能带的形成泡利不相容原理原子轨道重叠03禁带价带与导带之间的能量范围称为禁带。01价带最高填满电子的能带称为价带。02导带最低未填满电子的能带称为导带。能带的分类02电子结构与能带的关系0102电子在能带中的状态在晶体中,电子在能带中的状态还受到晶体周期性势场的影响,形成能带的分立结构。电子在能带中的状态由其能量和动量决定,能量和动量是量子化的,因此电子在能带中的状态也是量子化的。电子跃迁与能带当电子吸收或释放能量时,可以在能带之间发生跃迁。电子跃迁的过程需要满足能量守恒和动量守恒的条件,即电子在跃迁过程中能量和动量的变化必须符合能带结构的特征。金属的能带结构中,部分能级为空,部分能级被电子占据。金属的导电性主要来源于未被占据的高能级向低能级的跃迁。绝缘体的能带结构中,所有能级都被占据,但禁带较宽,没有可被利用的电子跃迁。因此,绝缘体不导电。半导体的能带结构中,部分能级为空,部分能级被占据,且禁带较窄。因此,半导体既有一定的导电性,又可以通过外界条件(如温度、光照等)激发电子跃迁,实现导电能力的显著增强。金属、绝缘体和半导体的能带特性