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金剛石晶體的能帶2N6N4N4N2S2N2p6N能量?jī)r(jià)帶導(dǎo)帶Eg

禁帶a0原子間距晶體中的能帶原子中能級(jí)晶體中的電子能量狀態(tài)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化：價(jià)電子近似絕熱近似單電子近似一維方程求解周期性勢(shì)場(chǎng)Block波振幅被調(diào)制的平面波三種近似求解方法Kroning-Penney方勢(shì)阱近似緊束縛近似自由電子近似

能量在Ｋ空間呈周期性形成能帶許可帶許可帶禁帶K的可能值自由電子基本單元布里淵區(qū)第一布里淵區(qū)布里淵區(qū)邊界：能量不連續(xù)可能值總數(shù)=N三維周期性勢(shì)場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的電子能量狀態(tài)三維周期性勢(shì)場(chǎng)一維:三維：晶體原胞基矢a2a1Rn三維Bloch波一維：三維：01/a2/a3/a4/ak倒格點(diǎn)的矢量:Kh=h/a=hbx0a2a3a4a正格點(diǎn)的矢量:Rn=na:實(shí)空間的矢量:倒空間的矢量x0a2a3a4a倒格子空間正格子基矢倒格子基矢正格矢倒格矢倒格子與正格子之間的關(guān)系能量在倒格子空間中的周期性一維：三維：第一布里淵區(qū)第一布里淵區(qū)a3a2a1布里淵區(qū)的構(gòu)成-2/a-1/a01/a2/a一維

二維三維布里淵區(qū)的特點(diǎn)每個(gè)布里淵區(qū)只包含一個(gè)倒格點(diǎn)每個(gè)布里淵區(qū)都具有相同的體積布里淵區(qū)的體積應(yīng)等于倒格子原胞的體積布里淵區(qū)邊界方程一維:三維:金剛石結(jié)構(gòu)的第一布里淵區(qū):(0,0,0)布里淵區(qū)中心L:(1/2,1/2,1/2)布里淵區(qū)邊與<111>軸的交點(diǎn)X:(1,0,0)布里淵區(qū)邊與<100>軸的交點(diǎn)K:(3/4,3/4,0)布里淵區(qū)邊與<110>軸的交點(diǎn)a面心立方體心立方b布里淵區(qū)中k的可能值的數(shù)目k的可能值設(shè)晶體在方向上分別有N1N2N3個(gè)原胞.總的原胞數(shù)N=N1N2N3在方向上,根據(jù)周期性邊界條件:根據(jù)Bloch波定義:k的可能值的數(shù)目:

每個(gè)k的可能值在方向上所占的線度分別為

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