-
（
1
）
Hall
系数
R
?
——
Hall
系数
n
q
1
R
?
?
?
0
对于自由电子：
q
=
－
e
，所以，
其中，
n
为单位体积中的载流子数，<
/p>
n
e
即载流子浓度。
由
Hall
系数的测量不仅可以
判断载流子的种类
（带正电还是
带负电）
，而且还是
测量载
流子浓度<
/p>
的重要手段。载流子浓度越低，
Hall
系数就越大，
Hall
效应就越明显。
H
H
1
（
2
）
F-D
分布函
数
f
?
E<
/p>
?
?
1
?
E
?
?
e
x
p
?
k
B
T
?
?
?
?
1
?
——
Fermi
－
Dirac
分布函数
其中
?<
/p>
是电子的化学势，
其物理意义是在体积不变的情况下，
系统增加一个电子所需的
自由能。
从分布几率看，
当
E
＝
?
时，
f(
?
)
＝<
/p>
1/2
，代表填充几率为
1/2
的能态。
当
E
－
?
>
几个
kBT
时
，
exp[(E
－
?
< br>)/ kBT] >>1
，
?
?
E
?
?<
/p>
?
?
?
?
?
?
E
?
有：
f
E
?
e
xp
?
?
e
xp
?
e
xp
?
< br>
?
?
?
?
k
B
T
?
?
?
?
?
k
B
T
?
?
?
?
k
B
T
?
这时，
Fermi
－
Dirac
分
布过渡到经典的
Boltzmann
分布。
且
f(E)
随
E
< br>的增大而迅速趋于零。
这表明：
E
－
?
>
几
个
kBT
的能态是没有电子占据的空态。
（
3
）
B
loch
函数及其物理意义
Bloch
函数
?
k
?
r
?
?
e
i
k<
/p>
?
r
u
k
?
r
?
i
k
?
r
行进波因子
表明在晶体中运动
的电子已不再局域于某个原子周围，而是可以在整个
e
晶体中运
动的，这种电子称为
共有化
电子。
它的
运动具有类似行进平面波的形式。那么，
周
u
< br>k
?
r
?
的作用则是对这个波的振幅进行调制，
期函数
<
/p>
使它从一个原胞到下一个原胞作周期性
振荡，但这并不影响态函数
具有行进波的特性。
（
4
）波失
k
的物理意义，态空间点阵，分布密度，简
约区，
k
取值总数
< br>?
k
?
r
?
?
e
u
k
?
r
?
波失<
/p>
k
的物理意义
:
表示不同原胞间电子波函数的位相变化。
不同的波矢量
k
表示原胞间位相差不同，即描述晶体中电子不同的运动状态。
态空间点阵
:k
取值不连续，在
k
空间中，
k
的取值构成一个空间点阵，
称为态空间点阵。
N
V
?
v
?
?
< br>?
分布密度
：
在
k
空间中，波失
k
的分布密度
为
?
?
k<
/p>
?
?
?
?
N
?
V
?
N
v
a
?
晶
体
体
积
8
?
?
8
?
?
?
?
?<
/p>
1
?
?
q
?
?
?
2
s
in
a
q
简约区
：
（
——
简约区）
a
a
m
2
k
取值
总数
：在简约区中波失
k
的取值总数为
?
?
k
?
?
?
b
?
N
?
晶
体
的
原
胞
< br>数
a
3
3
b
i
k
?
r
（
5
）金属，半导体电导率随温度变化
的差异
金属而言
：
< br>Fermi
能级位于导带内，所以温度变化激发的载流子的贡献可以基本不用考虑
；
那么：
随温度升高，
晶格的振动加剧
，从而导致载流子受到晶格振动所引起的散射，也就是
声子的散射加强；从而电阻率增加
，电导率下降；
半导体而言
：
Fermi
能级位于导带和价带之间，温度变化激发的载流子的贡献必
须考虑；随
温度升高，
从价带激发到导带的载流子数目增加，<
/p>
即有更多的载流子参与了导电，
从而电阻
率降低，电导率上升。半导体的电导率对温度比较敏感，温度上升会使电导率明显增加。
（
6
）光吸收及光发射
光吸收
：当光通过材料时，光与材料中的原子（离子
）
、电子相互作用时即可发生光的吸收
光发射
：物体依赖外界光源进行照射，
从而获得能量，
产生激发导至发光的现象。它大致经
过
吸收<
/p>
、
能量传递
及
光
发射
三个主要阶段，
光的吸收及发射都发生于能带之间的跃迁，
都经
过激发态。
（
7
）二次电子，透射电子及其应用
二次电子（
SE
）
：从距样品表面
100A
左右深度范围内激发出来的低
能电子（
<50ev
）
。
主要特点
：
○
1
对样品表面形貌敏感；
○
2
空间分辨率高；
○
3
信号收集率高；
-
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