半导体物理中hwk什么意思

波矢是波数矢量，记为k，大小为波数（2π/波长），方向与波面法线平行于波的传播方向。描述电子的运动状态。

电子共有化运动是指原子组成晶体后，由于电子壳层的交叠电子不再完全局限在某一原子上，可以由一个原子转移到相邻的原子上去，因而电子将可以在整个晶体中运动。

当原子相互靠近结合成晶体后，每个电子都要受到周围电子势场的作用，一个能级分裂成彼此相距很近的若干能级，这些能级组成一个能带。

能级分裂成的每一个能带都称为允带。允带与允带之间没有能级的称为禁带。绝对零度时，下面的能带填满电子，称为满带或价带，上面的能带是空的，没有电子称为导带，导带和价带之间是禁带。

布里渊区表示周期性势场中电子的E（k）与k的关系。其中禁带出现在k等于nπ/a处。因为E(k)与k具有周期性，可把其他区域迁移到第一布里渊区称为简约布里渊区。

半导体能带理论

分析半导体能带理论，必须从能级，能带，禁带，价带，导带开始。因此分析如下：

能级（Enegy Level）：在孤立原子中，原子核外的电子按照一定的壳层排列，每一壳层容纳一定数量的电子。每个壳层上的电子具有分立的能量值，也就是电子按能级分布。为简明起见，在表示能量高低的图上，用一条条高低不同的水平线表示电子的能级，此图称为电子能级图。能带（Enegy Band）：晶体中大量的原子集合在一起，而且原子之间距离很近，以硅为例，每立方厘米的体积内有5×1022个原子，原子之间的最短距离为0.235nm。致使离原子核较远的壳层发生交叠，壳层交叠使电子不再局限于某个原子上，有可能转移到相邻原子的相似壳层上去，也可能从相邻原子运动到更远的原子壳层上去，这种现象称为电子的共有化。从而使本来处于同一能量状态的电子产生微小的能量差异，与此相对应的能级扩展为能带。 禁带（Forbidden Band）：允许被电子占据的能带称为允许带，允许带之间的范围是不允许电子占据的，此范围称为禁带。原子壳层中的内层允许带总是被电子先占满，然后再占据能量更高的外面一层的允许带。被电子占满的允许带称为满带，每一个能级上都没有电子的能带称为空带。 价带（Valence Band）：原子中最外层的电子称为价电子，与价电带。 导带（Conduction Band）：价带以上能量最低的允许带称为导带。 导带的底能级表示为Ec，价带的顶能级表示为Ev，Ec与Ev之间的能量间隔称为禁带Eg。 半导体的导电作用是通过带电粒子的运动（形成电流）来实现的，这种电流的载体称为载流子。半导体中的载流子是带负电的电子和带正电的空穴。对于不同的材料，禁带宽度不同，导带中电子的数目也不同，从而有不同的导电性。例如，绝缘材料SiO2的Eg约为5.2eV，导带中电子极少，所以导电性不好，电阻率大于1012Ω·cm。半导体Si的Eg约为1.1eV，导带中有一定数目的电子，从而有一定的导电性，电阻率为10-3—1012Ω·cm。金属的导带与价带有一定程度的重合，Eg=0，价电子可以在金属中自由运动，所以导电性好，电阻率为10-6—10-3Ω·cm。

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