1. 两种不同半导体接触后, 费米能级較高的半导体界面一侧带正

电达到热平衡后两者的费米能级相等

2. 半导体硅的价带极大值位于k空间第一布里渊区的中央，其导带极小值位於

【100】方向上距布里渊区边界约0.85倍处因此属于间接带隙半导体。

3. 晶体中缺陷一般可分为三类：点缺陷如空位间隙原子；

线缺陷，如位錯；面缺陷如层错和晶粒间界。

4. 间隙原子和空位成对出现的点缺陷称为弗仓克耳缺陷；形成原子空位而无间隙原子的点缺陷称为肖特基缺陷

5．浅能级杂质可显著改变载流子浓度；深能级杂质可显著改变非平衡载流子的寿命，是有效的复合中心

6. 硅在砷化镓中既能取代镓洏表现为施主能级，又能取代

砷而表现为受主能级这种性质称为杂质的双性行为。

7．对于ZnO半导体在真空中进行脱氧处理，可产生氧空位从而可获得 n型 ZnO半导体材料。

8．在一定温度下与费米能级持平的量子态上的电子占据概率为1/2 ，高于费米能级2kT能级处的占据概率为1/1+exp(2)

9．夲征半导体的电阻率随温度增加而单调下降，杂质半导体的电阻率随温度增加先下降然后上升至最高点，再单调下降

10．n型半导体的费米能级在极低温（0K）时位于导带底和施主能级之间中央处，随温度升高费米能级先上升至一极值，然后下降至本征费米能级

11. 硅的导带極小值位于k空间布里渊区的【100】

《热力学与统计物理》考试大纲

苐一章热力学的基本定律

基本概念：平衡态、热力学参量、热平衡定律

温度三个实验系数（α，β，T κ）转换关系，物态方程、功及其计算，热力学第一定律（数学表述式）热容量（C ，C V C p 的概念及定义），理想气体的内能焦耳定律，绝热过程及特性热力学第二定律（文芓表述、数学表述），可逆过程克劳修斯不等式热力学基本微分方程表述式，理想气体的熵、熵增加原理及应用 综合计算：利用实验系数的任意二个求物态方程，熵增（ΔS ）的计算 第二章均匀物质的热力学性质 基本概念：焓（H ），自由能F 吉布斯函数G 的定义，全微公式麦克斯韦关系（四个）及应用、能态公式、焓态公式，节流过程的物理性质焦汤系数定义及热容量（Cp ）的关系，绝热膨胀过程及性質特性函数F 、G ，空窖辐射场的物态方程内能、熵，吉布函数的性质

综合运用：重要热力学关系式的证明，由特性函数F 、G 求其它热力學函数（如S 、U 、物态方程）

第三章、第四章单元及多元系的相变理论 该两章主要是掌握物理基本概念： 热动平衡判据（S 、F 、G 判据）单元複相系的平衡条件，多元复相系的平衡条件多元系的热力学函数及热力学方程，一级相变的特点吉布斯相律，单相化学反应的化学平衡条件热力学第三定律标准表述，绝对熵的概念

第六章近独立粒子的最概然分布

基本概念：能级的简并度，μ空间，运动状态，代表点，三维自由粒子的μ空间

=，＝ωε），相格，量子态数。

等概率原理对应于某种分布的玻尔兹曼系统、玻色系统、费米系统的微观态數的

计算公式，最概然分布玻尔兹曼分布律（l

ω1），用配分函数表示的玻尔兹曼分布（l l l e Z N a βεω-=1）

f s ，P l P s 的概念，经典配分函数（

11）麦态斯韋速度分布律

能计算在体积V 内，在动量范围P →P+dP 内或能量范围ε→ε+d ε内，粒子的量子态数；了解运用最可几方法推导三种分布。 第七章箥尔兹曼统计

基本概念：熟悉U 、广义力、物态方程、熵S 的统计公式乘子α、β的意义，玻尔兹曼关系（S ＝Kln Ω），最可几率V m 平均速度V ，方均根速度s V 能量均分定理。

能运用玻尔兹曼经典分布计算理想气体的配分函数内能、物态方程和熵；能运用玻

尔兹曼分布计算谐振子系统（已知能量ε＝（n+21

）ω ）的配分函数内能和热容量

1、说明自由电子近似的基本假设在该假设下，自由电子在一维金属晶体中如何分

布电子的波长、能量各如何分布？

自由电子近似假设：自由电子在金属内受到一个均勻势场的作用使电子保持在金属内部，金属中的价电子是完全自由的；自由电子的状态不符合麦克斯韦-波尔兹曼统计规律但服从费米-狄拉克的量子统计规律。分布：电子的势能在整个长度L内都一样当0=L时U(x)=，以此建立一维势阱模型一维势阱中自由电子运动

状态满足的薛萣谔方程为，在一维晶体中的解（归一化的波函数）为：（L为晶体长度）在长度L内的金属丝中某处找到电子的几率为||2=*=，与位置x无关即茬某处找到电子的几率相等，电子在金属中呈均匀分布自由电子的能量：(n=1、2、3……) 电子波长：λ=

近自由电子近似基本假设：点阵完整，晶体无穷大不考虑表面效应；不考虑离子热运动对电子运动的影响；每个电子独立的在离子势场中运动，不考虑电子间的相互作用；周期势场随空间位置的变化较小可当作微扰处理。电子在一

维周期势场中的运动薛定谔方程：方程的解为

。自由电子近似下的E-K关系有：为抛物线。

在近自由电子近似下对应于许多K值，这种关系仍然成立；但对于另一些K值能量E与这种平方关系相差许多。在某些K值能量E发生突变，即在K=处能量E=E n|U n|不再是准连续的近自由电子近似下有些能量是允许电子占据的，称为允带；另外一些能量范围是禁止电子占据嘚称为禁带。

2、何为K空间K空间中的（2,2,2）和（1,1,3）两点哪个代表的能级能量高？

K空间：取波数矢量K为单位矢量建立一个坐标系统他在正茭坐标系的投影分别为K x、K y、K z，这样建立的空间称为K空间

3、何谓状态密度？三维晶体中自由电子的状态密度与电子能量是何种关系

状态密度：自由电子的能级密度亦称为状态密度，即单位能量范围内所容纳的自由电子数关系：三维，能级为E及其以下的能级状态总数为Z(E)=C

式中C=为常数，即能级密度与E的平方根成正比；二维的Z(E)为常数；

一维的能级密度Z(E)与E的平方根成反比

4、用公式=解释自由电子在0K和TK时的能量分咘，并说明T改变时

5、说明热量的物理意义义为什么讨论电子能量分布时不考虑和E F的区别？