当前位置:首页|资讯

半导体物理联想到的结构化学

作者:李子一个爱学习发布时间:2024-09-17

今天读到一篇讲解半导体物理第二章补充内容的推文,有感而发,做一些补充。

推荐资料:《结构化学基础》周公度、段连运著。

一、氢原子模型

在介绍氢原子模型之前,我们先介绍玻尔的三个假设:

  1. 定态规则:原子有一系列定态,每一个定态都对应着一个能量E,电子在这些定态上绕核做圆周运动,既不放出热量又不吸收热量,处于稳定的状态。

  2. 频率规则:电子从一个定态跃迁到另一个定态时,就会吸收或发射频率为的光子,式中是两个定态之间的能量差。

  3. 轨道角动量量子化假设:电子做圆周运动的角动量M必须等于约化普朗克常量的整数倍,即

在此假设下,我们有质量为m的电子绕着原子核运动,由库仑力提供向心力,有

根据上式,不难推出电子运动的动能:

加上电子在轨道上运动的势能,可以得到电子运动的总能量

由于电子角动量是量子化的,有

我们可以得到电子绕核运动的半径

代回,我们可以得到电子运动的总能量

二、类氢模型

在硅、锗半导体中掺入V族杂质(如磷原子)时,可以看作是在硅、锗晶体中附加了一个氢原子,我们用类氢模型来描述能量的变化。

的介质中;同时由于电子在晶格周期性势场中运动,要考虑电子的有效质量。

替代后我们可以得到电子的能量

电子绕核运动的半径


Copyright © 2024 aigcdaily.cn  北京智识时代科技有限公司  版权所有  京ICP备2023006237号-1