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1、1、晶体中有哪几种密堆积，密堆积的配位数是多少？ 密堆积是具有最大配位数(12)的排列方式，有 h c p: ABAB.结构和 fcc：ABCABC.结构，共两种。 2、什么叫声子？与光子有何区别？答：将格波的能量量子叫声子。声子和光子的区别：光子是一种真实粒子，它可以在真空中存在；但声子是人们为了更好地理解和处理晶格集体振动设想出来的一种粒子，它不能游离于固体之外，更不能跑到真空中，离开了晶格振动系统，也就无所谓声子，所以，声子是种准粒子。声子和光子一样，是玻色子，它不受泡利不相容原理限制，粒子数也不守恒，并且服从玻色-爱因斯坦统计。3、什么是爱因斯坦模型？为什么爱因斯坦模型计算的热容在低温
2、下与实验值不符？答：爱因斯坦对晶格振动采用了一个极简单的假设，即晶格中的各原子振动都是独立的，这样所有原子振动都有同一频率。 按照爱因斯坦温度的定义, 爱因斯坦模型的格波的频率大约为 , 属于光学支频率. 但光学格波在低温时对热容的贡献非常小, 低温下对热容贡献大的主要是长声学格波. 也就是说爱因斯坦没考虑声学波对热容的贡献是爱因斯坦模型在低温下与实验存在偏差的根源.4.什么是德拜模型？为什么温度很低时，德拜近似与实验符合较好，爱因斯坦近似与实验结果的偏差增大？为什么德拜近似还不能与实验完全符合？答：在甚低温下, 不仅光学波得不到激发, 而且声子能量较大的短声学格波也未被激发, 得到激发的只是
3、声子能量较小的长声学格波. 长声学格波即弹性波. 德拜模型只考虑弹性波对热容的贡献. 因此, 在甚低温下, 德拜模型与事实相符, 自然与实验相符.5 离子晶体,共价晶体，金属和原子与分子固体形成的机理 答：离子晶体结合的特点 ：aCl(Sodium chloride)晶体 Na原子失去电子，Cl获得电子，形成离子键(ionic bonds).离子为结合单元，电子分布高度局域在离子实的附近，形成稳定的球对称性的电子壳层结构.产生a, Cl 离子对，由这些离子对形成离子晶体（ionic crystal)；共价晶体：共价结合是靠两个原子各贡献一个电子 形成共价键；金属：组成晶体时每个原子最外层电子为
4、所有原子所共有，电子云和原子实的作用 库仑作用。体积越小电子云密度越高，库仑相互作用的能愈低，表现为原子聚合起来的作用；分子固体：分子固体的键合方式：氢键 （hydrogen bond)。6、惰性元素在极低温度下形成的固体叫原子固体，其键合力是什么？ 范德瓦耳斯力：惰性元素原子的外壳层电子并不是绝对球对称的，会有涨落，形成瞬时的电偶极矩，这些电偶极矩彼此有吸引力。电偶极矩对时间的平均为零，但这些电偶极矩彼此有吸引力的平均却不为零（神奇！不能为实验揭示，只能靠理论分析）这是范德瓦耳斯力的来源。晶向、晶面和密勒指数答：在一个平面里，相邻晶列之间的距离相等每一簇晶列定义了一个方向 晶向；晶体的晶面
5、在布喇菲格子中作一簇平行的平面，这些相互平行、等间距的平面可以所有的格点包括无遗，这些相互平行的平面称为晶体的晶面。密勒指数：某一晶面分别在三个晶轴上的截距的倒数的互质整数比称为此晶面的密勒指数。7 施主能级与受主能级答：1) 施主，杂质在带隙中提供带有电子的能级，能级略低于导带底的能量，和价带中的电子相比较，很容易激发到导带中 电子载流子，主要含有施主杂质的半导体，依靠施主热激发到导带的电子导电 N型半导体；2) 受主：杂质提供带隙中空的能级，电子由价带激发到受主能级要比激发到导带容易的多，主要含有受主杂质的半导体，因价带中的一些电子被激发到受主能级，而在价带中产生许多空穴，主要依靠这些空穴
6、导电 P型半导体 。见书p3348 用能带理论解释导体、绝缘体和半导体 对于导体：电子的最高填充能带为不满带，称该被部分填充的最高能带为导带，在电场中具有被部分填充的能带结构的晶体具有导电性。对于绝缘体、半导体：称电子占据了一个能带中所有状态的允带为满带；没有任何电子占据（填充）的能带，称为空带；最下面的一个空带称为导带；导带以下的第一个满带，或者最上面的一个满带称为价带；两个能带之间，不允许存在的能级宽度，称为带隙。 绝缘体 原子中的电子是满壳层分布的，价电子刚好填满了许可的能带，形成满带，导带和价带之间存在一个很宽的禁带，在一般情况下，价带之上的能带没有电子 在电场的作用下没有电流产生；导
7、体 在一系列能带中除了电子填充满的能带以外，还有部分被电子填充的能带 导带，后者起着导电作用。见书p2509 对于六角密积结构，固体物理学原胞的基矢为：求其倒格子的基矢见书p1610 原胞、简单晶格和复式晶格答：原胞(primitive cell) 一个晶格中最小重复单元；简单晶格(布喇菲点阵) 由完全等价的一种原子构成的晶格；复式晶格 复式格子包含两种或两种以上的等价原子。11简述一维双原子链中晶格振动的声学波与光学波的原子振动的特点。答：见书p94-9517 简述PN 结的正向注入和反向抽取答：在书的p354-p355。18 推导并讨论一维单原子链的格波的色散关系。答：见书p84，3-23
8、19 有几种密堆积，它们的配位数分别是多少？答：两种，(1)六角密积 六角密积是复式格，其布拉维晶格是简单六角晶格。 (2)立方密积。密堆积所对应的配位数 晶体结构中最大的配位数 ，12.20 简述结（二极管）的单向导电性的机理答：见书p35121 简述光伏电池的原理答：当太阳光照射到半导体表面,半导体内部的N区P区中原子的价电子吸收光子,跃过禁带,从价带激发到导带,产生非平衡的电子-空穴对.在PN结附近的少子被内建电场拖到PN结的另一边,即N区的空穴到P区,P区的电子到N区.在P区积累空穴,在N区积累电子,形成光生电场.接通外电路,有电流.22 简述管沟道的形成机制和实现开关的原理答：见书p
9、357；主要在p359-p36023 为什么在温度趋于零的情况下,晶体的热容趋于零.答：见书p12424简述爱因斯坦的晶体热容量子理论,这么简单的假设为什么只在低温下,符合的不是很好.答：按照爱因斯坦温度的定义，爱因斯坦模型的格波的频率大约为1013Hz，属于光学支频率，但光学格波在低温时对热容的贡献非常小，低温下对热容贡献大的主要是长声学格波，也就是说爱因斯坦没考虑声学波对热容的贡献是爱因斯坦模型在低温下与实验存在偏差的根源。25简述德拜的晶体热容量子理论,分析德拜理论的优点.见书p125答：在甚低温下, 不仅光学波得不到激发, 而且声子能量较大的短声学格波也未被激发, 得到激发的只是声子能
10、量较小的长声学格波. 长声学格波即弹性波. 德拜模型只考虑弹性波对热容的贡献. 因此, 在甚低温下, 德拜模型与事实相符, 自然与实验相符.26 简述近自由电子近似理论的物理思想,并给出数学推导的关键步骤.答：该模型假设晶体势很弱，晶体电子的行为很像是自由电子，我们可以在自由电子模型结果的基础上用微扰方法去处理势场的影响，这种模型得到的结果可以作为简单金属价带的粗略近似。见书p15827 费米能级,费米面答：能级在p213:；费米面p22028 理解化学势,费米能级,电势之间的关系答：费米能级等于费米子系统在趋于绝对零度时的化学势，对于金属，电子的最高占据能级就是费米能级，费米能级的物理意义是，该能级上的一个状态被电子占据的几率是1/2。金属接触电势差完全由两金属的脱出功决定，不存在由脱出功以外的电子密度不同这一因素而造成的所谓内接触电势差。
