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半导体基础知识
10.1
固体由具有特定电子构型和能级的原子组成。
当两个相同的孤立原子相互靠近时,它们之间的相互作用会导致每个能级分裂为两个不同的能级。
这种分裂是泡利不相容原理的结果,该原理指出,原子中没有两个电子可以同时占据相同的能级状态。
当多个原子聚集形成固体时,能级会分裂形成连续的能带。在平衡原子间距下,该能带进一步分裂为价带和导带。
在绝对零度时,价带包含被电子填满的能级。
价带上方是导带,其中包含空的能级。
这两个能带之间的能量差称为带隙。它表示价带顶部与导带底部之间的能量差。
玻尔模型可以很好地描述了孤立原子的离散能级。它能够将氢原子中电子的能量量化为 E_n。量子数“n”越大,产生的负能级少,电子能级就越接近。
能带形成:
当原子像在固体中一样靠近时,由于相邻原子的电子轨道是重叠的,从而使得这些离散能级开始分裂。这种分裂是由于泡利不相容原理所产生的,这一原理指出了没有两…