华东师范大学：《半导体物理》第一章 半导体中的电子状态

信息学院电子系微电子专业必修课程 命愿吗带 半导体物理 Semiconductor Physics 茅惠兵 信息科学技术学院

-1- 2021/2/23 信息学院电子系微电子专业必修课程 茅惠兵 信息科学技术学院 半导体物理 Semiconductor Physics

信息学院电子系微电子专业必修课程 命愿吗带 第一章半导体中的电子状态 §11晶体结构预备知识,半导体晶体结构 1晶体结构的描述(有关的名词) 格点:空间(一维或多维)点阵中的点(结点) 口晶列:通过任意两格点所作的(晶列上有一系列格点) 口动畿桑中鼎方向(确定晶向的方法待定) 口晶面:通过格忘作的平面。一组平行的晶面是等效的 活角二槽傻(已情集吗(算两间正喻 100) -2-2021/223

SHARED COMMITMENT. SHARED RESOURCES. ONE SOLUTION. -2- 2021/2/23 信息学院电子系微电子专业必修课程 第一章 半导体中的电子状态 §1.1 晶体结构预备知识，半导体晶体结构 1.晶体结构的描述（有关的名词）  格点：空间（一维或多维）点阵中的点（结点）  晶列：通过任意两格点所作的（晶列上有一系列格点）  晶向：在坐标系中晶列的方向（确定晶向的方法待定） 用晶向指数表示；如[110]。  晶面：通过格点作的平面。一组平行的晶面是等效的， 其中任意两晶面上的格点排列是相同的，且面间距相等。 晶面用晶面指数（密勒指数）表示，如（111）， （100）……

信息学院电子系微电子专业必修课程 §11晶体结构预备知识,半导体晶体结构 昂体结构的描述(有关的名词) 口反映晶体周期性的重复单元,有两种选取方法: 口在固体物理学中——选取周期最小的重复单 元,即原胞。 口在晶体学中由对称性取选最小的重复单 元,即晶胞(单胞)

SHARED COMMITMENT. SHARED RESOURCES. ONE SOLUTION. -3- 2021/2/23 信息学院电子系微电子专业必修课程 §1.1 晶体结构预备知识，半导体晶体结构 1.晶体结构的描述（有关的名词）  反映晶体周期性的重复单元，有两种选取方法：  在固体物理学中——选取周期最小的重复单 元，即原胞。  在晶体学中——由对称性取选最小的重复单 元，即晶胞（单胞）

信息学院电子系微电子专业必修课程 511晶体结构预备知识,半导体晶体结构 1.晶体结构的描述(有关的名词) 口基矢: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 小又成为晶格常数。 口晶轴:以(布拉菲)原胞(或晶胞)的基矢为 坐标轴——晶轴 口格矢:在固体物理学中,选某一格点为原点O, 任一格点A的格矢为 1,l2为晶轴上的投影,取整数 RA,1a1+2a2+1ya3 a12a2,c为晶轴上的单位矢量

SHARED COMMITMENT. SHARED RESOURCES. ONE SOLUTION. -4- 2021/2/23 信息学院电子系微电子专业必修课程 §1.1 晶体结构预备知识，半导体晶体结构 1.晶体结构的描述（有关的名词）  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 小又成为晶格常数。  晶轴：以（布拉菲）原胞（或晶胞）的基矢为 坐标轴——晶轴  格矢：在固体物理学中，选某一格点为原点O， 任一格点A的格矢为 为晶轴上的投影，取整数， 为晶轴上的单位矢量。 R l a l a l a A = + + 1 1 2 2 3 3 1 2 3 a a a , , 1 2 3 l l l ,

信息学院电子系微电子专业必修课程 511晶体结构预备知识,半导体晶体结构 1.晶体结构的描述(有关的名词) 口在结晶学中(用的较多),选某一格点为原点 o,任一格点A的格矢为R1=la+lb+l2c 口l1,l2,l3为对应晶轴上的投影,取有理数 口a12a2a为晶轴上的单位矢量

SHARED COMMITMENT. SHARED RESOURCES. ONE SOLUTION. -5- 2021/2/23 信息学院电子系微电子专业必修课程 §1.1 晶体结构预备知识，半导体晶体结构 1.晶体结构的描述（有关的名词）  在结晶学中（用的较多），选某一格点为原点 O，任一格点A的格矢为  为对应晶轴上的投影，取有理数  为晶轴上的单位矢量。 1 2 3 l l l , , R l a l b l c A = + + 1 2 3 1 2 3 a a a ,

信息学院电子系微电子专业必修课程 511晶体结构预备知识,半导体晶体结构 1晶体结构的描述(有关的名词) 口晶列指数及晶向:格矢在相应晶轴上投影的称 作晶列指数,并用以表示晶向,即格矢所在的 晶列方向 口固体物理学中,表示为[l2l3],投影为负值时, 的数字上部冠负号。等效晶向用 <>表示。 -6-2021/223

SHARED COMMITMENT. SHARED RESOURCES. ONE SOLUTION. -6- 2021/2/23 信息学院电子系微电子专业必修课程 §1.1 晶体结构预备知识，半导体晶体结构 1.晶体结构的描述（有关的名词）  晶列指数及晶向：格矢在相应晶轴上投影的称 作晶列指数，并用以表示晶向，即格矢所在的 晶列方向  固体物理学中，表示为[l1 l2 l3 ]，投影为负值时， l的数字上部冠负号。等效晶向用 表示

信息学院电子系微电子专业必修课程 511晶体结构预备知识,半导体晶体结构 1.晶体结构的描述(有关的名词) 口显面:通过格点作的平面,用晶面指数表示。 口显面指数:表示晶面的一组数 口晶向与晶面的关系:在正交坐标系中,晶面指 数与晶面指数相同时,晶向垂直于晶面。 7-2021/223

SHARED COMMITMENT. SHARED RESOURCES. ONE SOLUTION. -7- 2021/2/23 信息学院电子系微电子专业必修课程 §1.1 晶体结构预备知识，半导体晶体结构 1.晶体结构的描述（有关的名词）  晶面：通过格点作的平面，用晶面指数表示。  晶面指数：表示晶面的一组数。  晶向与晶面的关系：在正交坐标系中，晶面指 数与晶面指数相同时，晶向垂直于晶面

信息学院电子系微电子专业必修课程 命愿吗带 原胞和晶胞 口相同点 用来描述晶体中晶格周期性的最小重复单元 不同点: 固体物理学:原胞只强调晶格的周期性,其最小 重复单元为原胞 结晶学:晶胞还要强调晶格中原子分布的的对称 性 -8-2021/223

SHARED COMMITMENT. SHARED RESOURCES. ONE SOLUTION. -8- 2021/2/23 信息学院电子系微电子专业必修课程 原胞和晶胞  相同点 用来描述晶体中晶格周期性的最小重复单元  不同点： 固体物理学：原胞只强调晶格的周期性，其最小 重复单元为原胞 结晶学：晶胞还要强调晶格中原子分布的的对称 性

信息学院电子系微电子专业必修课程 511晶体结构预备知识,半导体晶体结构 2几种晶格结构 结晶学晶胞: 口简立方立方体的八个顶 角各有一个原子

SHARED COMMITMENT. SHARED RESOURCES. ONE SOLUTION. -9- 2021/2/23 信息学院电子系微电子专业必修课程 §1.1 晶体结构预备知识，半导体晶体结构 2.几种晶格结构 结晶学晶胞：  简立方:立方体的八个顶 角各有一个原子

信息学院电子系微电子专业必修课程 511晶体结构预备知识,半导体晶体结构 2几种晶格结构 结晶学晶胞 口体心立方:简立方的中心加进一个原子。 Cs Cs CI

SHARED COMMITMENT. SHARED RESOURCES. ONE SOLUTION. -10- 2021/2/23 信息学院电子系微电子专业必修课程 §1.1 晶体结构预备知识，半导体晶体结构 2.几种晶格结构 结晶学晶胞：  体心立方： 简立方的中心加进一个原子