半导体的能带结构-PPT.ppt

**半导体简介●电阻率

导体：ρ＜10-3Ωcm例如：ρCu~10-6Ωcm

半导体：10-2Ωcm＜ρ＜109Ωcm
ρGe=0.2Ωcm

绝缘体：ρ＞109ΩcmT半导体材料的分类按组成分：*无机半导体晶体材料Ge化合物
半导体★过渡金属氧化物半导体：有ZnO、SnO2、V2O5、Cr2O3、Mn2O3、FeO、CoO、NiO等。

★尖晶石型化合物（磁性半导体）：主要有CdCr2S4、CdCr2Se4、HgCr2S4等。

★稀土氧、硫、硒、碲化合物：有EuO、EuS、EuSe、EuTe等。(1)非晶Si、非晶Ge以及非晶Te、Se元素半
导体

(2)化合物有GeTe、As2Te3、Se4Te、
Se2As3、As2SeTe非晶半导体有机半导体晶体结构：原子规则排列，主要体现是原子排列具有周期性，或者称长程有序。有此排列结构的材料为晶体。
晶体中原子、分子规则排列的结果使晶体具有规则的几何外形，X射线衍射已证实这一结论。晶体内部结构概括为是由一些相同点子在空间有规则作周期性无限分布，这些点子的总体称为点阵。关于结点的说明：
当晶体是由完全相同的一种原子组成，结点可以是原子本身位置。
当晶体中含有数种原子，这数种原子构成基本结构单元（基元），结点可以代表基元重心，原因是所有基元的重心都是结构中相同位置，也可以代表基元中任意点子3.晶格的形成平行六面体布喇菲点阵的特点：
每点周围情况都一样。是由一个结点沿三维空间周期性平移形成，为了直观，可以取一些特殊的重复单元（结晶学原胞）。
完全由相同的一种原子组成，则这种原子组成的网格为布喇菲格子，和结点所组成的网格相同。
晶体的基元中包含两种或两种以上原子，每个基元中，相应的同种原子各构成和结点相同网格----子晶格（或亚晶格）。
复式格子（或晶体格子）是由所有相同结构子晶格相互位移套构形成。晶体格子（简称晶格）：晶体中原子排列的具体形式。
原子规则堆积的意义：把晶格设想成为原子规则堆积，有助于理解晶格组成，晶体结构及与其有关的性能等。特点：
层内为正方排列，是原子球规则排列的最简单形式；
原子层叠起来，各层球完全对应，形成简单立方晶格；
这种晶格在实际晶体中不存在，但是一些更复杂的晶格
可以在简单立方晶格基础上加以分析。简单立方晶格的原子球心形成一个三维立方格子结构，整个晶格可以看作是这样一个典型单元沿着三个方向重复排列构成的结果。2.体心立方晶格前一种为六角密排晶格，（如Be、Mg、Zn、Cd），后一种晶格为立方密排晶格，或面心立方晶格（如Cu、Ag、Au、Al）、布喇菲格子与复式格子

把基元只有一个原子的晶格，叫做布喇菲格子；
把基元包含两个或两个以上原子的，叫做复式格子。

注：如果晶体由一种原子构成，但在晶体中原子周围的情况并不相同（例如用X射线方法，鉴别出原子周围电子云的分布不一样），则这样的晶格虽由一种原子组成，但不是布喇菲格子，而是复式格子。1.氯化钠结构3.钙钛矿型结构四、

2.1.2密勒指数
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三、晶向
一族晶列的特点是晶列的取向，该取向为晶向；
同样一族晶面的特点也由取向决定，因此无论对于晶列或晶面，只需标志其取向。
任一格点A的位矢Rl为
Rl=l1a1+l2a2+l3a3
式中l1、l2、l3是整数。若互质，直接用他们来表征晶列OA的方向（晶向），这三个互质整数为晶列的指数，记以[l1，l2，l3]表示晶面的方法，即方位：在一个坐标系中用该平面的法线方向的余弦；或表示出这平面在座标轴上的截距。设此晶面与三个座标轴的交点的位矢分别为ra1、sa2、ta3,代入上式，则有
ra1cos(a1,n)=d
sa2cos(a2,n)=d
ta3cos(a3,n)=d已知一族晶面必包含所有的格点，因此在三个基矢末端的格点必分别落在该族的不同的晶面上。
设a1、a2、a3的末端上的格点分别在离原点的距离为h1d、h2d、h3d的晶面上，其中h1、h2、h3都是整数，三个晶面分别有
a1•n=h1d,a2•n=h2d,a3•n=h3d
n是这一族晶面公共法线的单位矢量，于是
a1cos(a1,n)=h1d
a2cos(a2,n)=h2d
a3cos(a3,n)=h3dcos(a1,n)：cos(a2,n)：cos(a3,n)=h1：h2：h3
结论：晶面族的法线与三个基矢的夹角的余弦之比等于三个整数之比。
可以证明：h1、h2、h3三个数互质，称它们为该晶面族的面指数，记以（h1h2h3）。
即把晶面