能带论是目前研究固体中的电子状态,说明固体性质最重要的理论基础 比如电学,光学等响应性质 固体原子间的相互作用导致电子能级发生扩展,形成能带结构 通过这些能带结构能反映材料的电子状态分布,从而觉得固体的性质 能带:在允许电子存在的一定能量范围内准连续分布的电子能级 能隙: 各能带之间存在的间隔,不允许电子存在,故也称作禁带 满带:一个能带的全部能级都被电子占据 空带:与满带相反,整个能带的能级都未填电子 价带:相应价电子填充的能带称作价带 导带:近毗邻价带之上的空带,可以接受从价带跃迁的电子,起到导电作用,故称其为导带 有少量电子填充,几乎是空的 能带的形成与布里渊区和布洛赫波函数密切相关 布里渊区是固体中电子能量最低的等能面 它是由晶体中格点(原子位置)和电子状态共同决定的 在布里渊区内,存在着一系列的能带,其中能量最低的能带形成价带 而位于费米能级以上的能带形成导带 这些能带是由电子与晶格之间的相互作用形成的 而布洛赫波函数是描述电子在晶体中运动时的状态函数 它可以表示电子在空间中的分布概率 所以需要通过分析布里渊区的几何结构和布洛赫波函数的性质 我们就可以了解材料的能带结构 |
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