西安电子科技大学：《固体物理》课程教学资源（PPT课件讲稿）课堂讨论

课堂讨论 1.“宽的能带容纳的电子数一定比窄的能带 容纳的电子数多”,这一说法是否正确?为 什么? 2.讨论能带论时,绝热近似的目的和依据 是什么? 2013-11-27

2021/2/19 2013-11-27 1.“宽的能带容纳的电子数一定比窄的能带 容纳的电子数多”，这一说法是否正确？为 什么？ 2. 讨论能带论时，绝热近似的目的和依据 是什么？ 课堂讨论

3.费米能级E的物理意义是什么?在绝缘体 中费米能级处在导带、禁带、价带的哪个 中?两块晶体的费米能级本来不同, E,≠E f1 f2 ,当两块晶体紧密接触后,费米 能级如何变化? 4.简述无限大真空自由电子、晶体中特鲁多 模型、索未菲自由电子费米气模型、近自 由电子模型和B10ch电子费米气模型的关 系。 2013-11-27

2021/2/19 2013-1 1-27 3. 费米能级Ef 的物理意义是什么？在绝缘体 中费米能级处在导带、禁带、价带的哪个 中 ？ 两块晶体的费米能级本来不同， Ef1≠Ef2，当两块晶体紧密接触后，费米 能级如何变化？ 4. 简述无限大真空自由电子、晶体中特鲁多 模型、索未菲自由电子费米气模型、近自 由电子模型和Bloch电子费米气模型的关 系

5.按近自由电子模型能求解哪些问 题,近自由电子近似的零级近似如何 取?它主要能计算哪些物理量? 6.按紧束缚模型能求解哪些问题,紧 束缚近似的零级近似如何取?它主要 能计算哪些物理量?

2021/2/19 2013-1 1-27 5. 按近自由电子模型能求解哪些问 题，近自由电子近似的零级近似如何 取？它主要能计算哪些物理量？ 6. 按紧束缚模型能求解哪些问题，紧 束缚近似的零级近似如何取？它主要 能计算哪些物理量？

7.在能带论中,晶体中存在“带隙”, 即存在电子不能占据的能量状态 禁带。 在晶格振动中,光学支和声学支之 间也存在“带隙”,即存在声子不能占 据的能量状态。 若入射波的频率处在以上两种“带隙” 间,是否容易产生透射?

2021/2/19 2013-1 1-27 7.在能带论中，晶体中存在“带 隙”， 即存在电子不能占据的能量状态－－ 禁带。 在晶格振动中，光学支和声学支之 间也存在“带 隙”，即存在声子不能占 据的能量状态。 若入射波的频率处在以上两种“带隙” 间，是否容易产生透射？

8.B10ch电子的波矢k和其运动速 VE(k)是否一定方向相同 202

2021/2/19 2013-11-27 8. Bloch电子的波矢 和其运动速度 是否一定方向相同？ k  vn ＝ k E（n k）  1

VE(k k/K (a) 2021/2/1

2021/2/19 vn ＝ k E（n k）  1

对于自由电子,等能面是球面,自 由电子的速度v与波矢k的方向平行, 大小成正比,如图(a)。对于布洛赫 电子,ν与k空间的能量梯度成比例 方向垂直于能量等值线。由于这些 等能面一般说来不是球形的,见图 (b),因此布洛赫电子的速度ν不 像自由电子那样必定平行于波矢k, 如图(b)右边那里的p与k就不在 直线上

2021/2/19 对于自由电子，等能面是球面，自 由电子的速度v与波矢k的方向平行， 大小成正比，如图(a) 。对于布洛赫 电子，v与k空间的能量梯度成比例。 方向垂直于能量等值线。由于这些 等能面一般说来不是球形的，见图 （b），因此布洛赫电子的速度v不 像自由电子那样必定平行于波矢k， 如图（b）右边那里的v与k就不在一 直线上

相同的波矢k处,对不同的能带n,能带 曲线形状不同,斜率也不同,由速度的 表示v=1vE速度的方向也不同。 2021/2/1

2021/2/19 相同的波矢 处，对不同的能带n, 能带 曲线形状不同，斜率也不同，由速度的 表示 vn ＝ k E（n k） 速度的方向也不同。  1 k 