半物斌第一章.pptxVIP

半导体物理学;张宝林教授;李贤斌;《半导体物理学》是面向电子科学与技术方向微电子技术、集成电路与集成系统、微电子学、光电子学、材料学以及相关专业本科生所开设的一门专业基础课，是专业核心课程之一。 开设目的：揭示半导体主要性质，探讨半导体材料在热平衡态和非平衡态下所发生的物理过程、规律以及相关应用，并通过实验加深对半导体物理理论的理解，掌握半导体的测量技术和基本原理，以适应后续专业课程的学习和将来工作的需要。;;CMOS-IC ;LED ;Solar Cell ;1st Generation since 1982 ;M. Wuttig N. Yamada ,“Phase Change Material for rewritable data storage”, Nat. Mater. (2007). ;Narrow Gap: HgCdTe, InSb, InAs, ;LASER;Optical Fiber Communication;半导体现象;选用教材：半导体物理学， 孟宪章，康昌鹤， （吉林大学校内讲义）;主要参考书目： 1、刘恩科，朱秉升，罗晋生等，半导体物理学， 国防工业出版社。 2、叶良修，半导体物理学（上、下册），上海 科学技术出版社，1984。 3、黄昆，谢希德，半导体物理学，科学出版社， 1958。 4、 S. M. Sze(施敏), Physics of Semiconductor Devices, 2nd, Wiley, 1981. 5、Donald A. Neamen, 半导体物理与器件-基本原理 （第三版）（英文版）， 清华大学出版社，2003。 以及教材所列出的其他参考书目。;本课内容安排：;要求与期望;学习捷径;考核要求;第一章 晶体结构;PRL 107, 015501 (2011);第一章的学习内容;§1.1 晶体内部结构的周期性;晶格：由平移矢量 R形成的有规则排列的空间点阵; 格点：以 R 指定的点，称为格点；即空间（一维或多维）点阵中的点（结点） 。 晶胞：图1.1(a)中，以 a，b 定义的ABCD区域称为晶胞； 原胞：只含有一个格点的晶胞称为原胞； 基矢：确定原胞（晶胞）大小的矢量。原胞（晶胞）以基矢为周期排列，因此，基矢的大小为晶格常数。 格矢：平移矢量 R。 ; 晶胞的选择方法，在某种程度上是任意的。 根据晶胞的平移操作，就可以填满整个晶格空间，即，在晶格中的格点是周期性排列的，所以说晶体内部结构具有周期性。 反映晶体周期性的重复单元，有两种选取方法： 在固体物理??中，选取周期最小的重复单元，即原胞 在晶体学中，由对称性选取最小的重复单元，即晶胞（单胞）。 原胞和晶胞都是用来描述晶体中晶格周期性的最小重复单元，但二者有所不同。在固体物理学中，原胞只强调晶格的周期性；而在结晶学中，晶胞还要强调晶格中原子分布的对称性。;;§1.3 倒格子（VIP）;假设倒格子的基矢为 , 它们与正格子基矢 的关系为： (1.3) 或写为： 其中： (1.4);V=a· (b×c);由上述的三个基矢b1, b2, b3平移而形成的晶格称为 倒格子。当倒格子中的任意格点作为原点时， 从原点到其他倒格子点之间的矢量称为倒格矢。 用Kn表示，则 相应的晶格矢Rm可表示为： 通常用a1, a2, a3表示正格子原胞的三个基矢，而用a, b, c表示晶胞的三个基矢。;倒格矢Kn和晶格矢Rm之间有如下关系：;第二章（晶格振动） 格波、声子、光学支、声学支、横模、纵模… （自学）