能带 组成共价键的价电子呈现出相对集中于近邻原子之间的空间分布，它们同时又是运动于晶体中的共有电子，具有典型的连续能量分布就是由X 射线电子谱所测的硅中价电子的能量分布）。按照固体的能带理论，晶体中的电子态分属于若干能带，每个能带包含能量连续分布的2N个电子态（计入自旋），N代表晶体包含的元胞总数。上述价电子的能量分布实际上包含着几个部分相互重叠的能带，它们正好被晶体中的价电子所填满，统称为价带

能带的概念

组成共价键的价电子呈现出相对集中于近邻原子之间的空间分布，它们同时又是运动于晶体中的共有电子，具有典型的连续能量分布就是由X 射线电子谱所测的硅中价电子的能量分布）。按照固体的能带理论，晶体中的电子态分属于若干能带，每个能带包含能量连续分布的2N个电子态（计入自旋），N代表晶体包含的元胞总数。上述价电子的能量分布实际上包含着几个部分相互重叠的能带，它们正好被晶体中的价电子所填满，统称为价带。

原理

能带中的电子态是用一个波数矢k标志的，它的意义近似于一个自由电子的德布罗意波的波数。为了展示能带中的电子态，往往采用以k为坐标的“k空间”， k空间中的一点表示一个电子态(不计自旋),k的取值限于环绕原点的一个具有晶体对称性的多面体区域，称为布里渊区。金刚石(或闪锌矿)晶体的布里渊区。一个能带的具体结构是由k空间中的能量函数E(k)描述的，E(k)代表能带中电子态k的能量。波矢k和E(k)函数决定着电子的动力学性质；将k称为电子的准动量，在外力F作用下，准动量的变化服从类似牛顿第二定律的规律：等于在k状态的电子的平均速度，所以，在外力F作用下，电子产生下列加速度 。由此可见，起着类似于惯性质量的倒数作用，但它一般是一个张量，其倒数称为有效质量。

半导体价带以上的能带称为导带。在价带最高量能（价带顶）和导带最低能量（导带底）之间的能区称为禁带隙（简称禁带）。

图书信息

书 名： 半导体物理学