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2024年4月15日发(作者：parseobject)
半导体物理习题及答案
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
复习思考题与自测题
第一章
1. 原子中的电子和晶体中电子受势场作用情况以及运动情况有何不同, 原子中内层电
子和外层电子参与共有化运动有何不同。
答：原子中的电子是在原子核与电子库伦相互作用势的束缚作用下以电子云的形式存
在，没有一个固定的轨道；而晶体中的电子是在整个晶体内运动的共有化电子，在晶
体周期性势场中运动。
当原子互相靠近结成固体时，各个原子的内层电子仍然组成围绕各原子核的封闭壳层,
和孤立原子一样;然而，外层价电子则参与原子间的相互作用，应该把它们看成是属
于整个固体的一种新的运动状态。组成晶体原子的外层电子共有化运动较强，其行为
与自由电子相似，称为准自由电子，而内层电子共有化运动较弱，其行为与孤立原子
的电子相似。
2.描述半导体中电子运动为什么要引入"有效质量"的概念, 用电子的惯性质量描述能带
中电子运动有何局限性。
答：引进有效质量的意义在于它概括了半导体内部势场的作用，使得在解决半导体中
电子在外力作用下的运动规律时，可以不涉及半导体内部势场的作用。惯性质量描述
的是真空中的自由电子质量，而不能描述能带中不自由电子的运动，通常在晶体周期
性势场作用下的电子惯性运动，成为有效质量
3.一般来说, 对应于高能级的能带较宽,而禁带较窄,是否如此，为什么？
答：不是，能级的宽窄取决于能带的疏密程度，能级越高能带越密，也就是越窄；而
禁带的宽窄取决于掺杂的浓度，掺杂浓度高，禁带就会变窄 ，掺杂浓度低，禁带就
比较宽。
4.有效质量对能带的宽度有什么影响，有人说:"有效质量愈大,能量密度也愈大,因而能
带愈窄.是否如此，为什么？
答：有效质量与能量函数对于K的二次微商成反比，对宽窄不同的各个能带，1（k）
随k的变化情况不同，能带越窄，二次微商越小，有效质量越大，内层电子的能带
窄，有效质量大；外层电子的能带宽，有效质量小。
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