TÀI LIỆU THUYẾT TRÌNH VỀ CHẤT RẮN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN BỘ MÔN: VẬT LÝ ỨNG DỤNG CHUYÊN NGÀNH : ĐIỆN TỬ Học viên: Hoàng Tuấn Anh GVHD: TS. Trần Cao Vinh  NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH: 1. Độ dẫn điện tử. 2. Hiệu ứng Hall 3. Cấu trúc vùng năng lượng. Động năng của điện tử: Lý thuyết của Drude: TkvmE Bthek 2 3 2 1 2  )RT 10( 15 atmsv th      th v Quãng đường tự do Thời gian hồi phục (for ~1nm:  ~ 10 -14 s) along the field: e eE a m  t m eE atv e    e t m eE v   ) 10for 02.0( 11    VmEmsv t  Ev t      e m e  Độ linh động: Mật độ dòng: eEnevn A I J   s (Độ dẫn) microscopic interpretation of Ohm’s law EEJ  s 1  E Vận tốc trôi = 1. Độ dẫn điện tử: Thành công của thuyết Drude: 1. Đồng nhất với định luật Ohm 2. Giải thích định tính điện trở của điện tử. 3. Các giá trị tin cậy về độ dẫn điện. 1. Độ dẫn điện tử: en :molibity s  2. Hiệu ứng Hall – điện trở từ Lực Lorentz: .( ) LD F q V B Ev D   .   Vận tốc cuốn của hạt tải Theo hình trên, FL chỉ có thành phần theo phương y Fy = - q.vD.Bz = - q.μ.Ex.Bz Bề mặt tích điện sinh ra một điện trường Ey theo phương y và ngược chiều với lực Lorentz, làm cho các hạt tải điện có xu hướng di chuyển ngược lại. Ở trạng thái cân bằng, Ey sẽ có giá trị bằng FL nhưng ngược dấu: q Ey = - q μ Ex Bz Ey = - μ Ex Bz = vDBz Thế Hall: Mối liên hệ giữa vận tốc cuốn và dòng : Ix=qnvDA Ix=qpvDA x D I v qnA  Ey = vDBz  Nồng độ hạt tải  Phân loại semi  Hệ số Hall: . y Hall zx E R Bj  xx x II j A wt   Độ linh động Hall: dựa vào định luật Ohm  Cấu trúc vùng năng lượng: 1. Trạng thái điện tử của vật rắn: Tinh thể được cấu thành từ 2 loại hạt : Ni, hạt ion nguyên tử nằm tại các vị trí của nút mạng và Ne, điện tử chuyển động trong trường sinh ra bởi các ion [...]... nguyên tử lại gần đến khoảng cách thực, độ rộng các vùng năng lượng ở các chất khác nhau cũng khác nhau N mức trước đây trùng vào nhau, tách ra tạo thành mức năng lượng Cấu trúc vùng năng lượng theo phương pháp gần đúng liên kết mạnh Phương pháp Penney-Kronig: Lúc này, phương trình Schrӧdinger tách thành cho hai miền: Việc giải phương trình khá phức tạp nên Kronig và Penney đã giả thiết thế tuần hoàn có...Dạng đầy dủ của toán tử Hamilton trong vật rắn Động năng các ion Động năng các điện tử Thế năng các điện tử Thế năng các ion Thế năng các điện tử với ion Chứa 3(Z+1)N biến số Ví dụ: Trong tinh thể bán dẫn Si, số nguyên tử trong 1 cm3 là 5.1022 và ZSi=14 Số biến với tinh thể Si là 2.25×1024 cm-3 2 Cấu trúc vùng năng lượng: Giải phương trình schodinger theo phương pháp nhiễu loạn a Phép gần... rất mạnh với hạt nhân ⇒ ⇒ αa’=nπ ⇒ Độ rộng vùng cấm tăng và rút về dạng các mức năng lượng của nguyên tử riêng biệt  Nếu P giảm thì các vùng cấm năng lượng giảm, trở thành: cos(αa’)=cos(ka’) hay α=k Vùng cấm biến mất, năng lượng E có thể nhận mọi giá trị Electron có thể xem là hoàn toàn tự do  Khi P>>1 nhưng không tiến đến vô cùng, ptrình có nghiệm khi αa lấy các giá trị Nếu |δ| . GVHD: TS. Trần Cao Vinh  NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH: 1. Độ dẫn điện tử. 2. Hiệu ứng Hall 3. Cấu trúc vùng năng lượng. Động năng của điện tử: Lý thuyết của Drude: TkvmE Bthek 2 3 2 1 2  )RT. = 1. Độ dẫn điện tử: Thành công của thuyết Drude: 1. Đồng nhất với định luật Ohm 2. Giải thích định tính điện trở của điện tử. 3. Các giá trị tin cậy về độ dẫn điện. 1. Độ dẫn điện tử: en. lượng: Giải phương trình schodinger theo phương pháp nhiễu loạn a. Phép gần đúng điện tử tự do: Khi điện tử chuyển động vuông góc với mặt phẳng nguyên tử, θ=90 0 và d=a, phương trình Bragg thành