固体物理第六章-课件

一、费米能量1、费米分布电子遵从费米分布为11)(/EkTEEFDFeF第六章量子自由电子论和电子输运。费米能级以上能级全空级以下的能级，时所有粒子排满费米能0010111/TFFTeFFDfFDfkTFDεεfFFD1、费米分布的性质1。始终为能态被粒子占据的几率在多高，以上能态。但无论温度以下能态跃迁到获得能量从粒子随着温度升高，有部分）（212102fffFDfFTεεfFFD11/2T0T=02、费米能级着电子填充的水平。。费米能级标志率为时费米能级上粒子占有，率时费米能级处粒子占有特殊能级，当、费米能级210103TT230210003210fFDfcdcNdFdNTf电子气体：时32223222032224232322332VNmmVNcNf乘考虑电子自旋，状态数界条件无关。密度与质量有关，与外粒子是系统固有属性，只有绝对零度时的费米能级9462312111221121102421122122100021xxxnpfnfnnnpfFDpFDFDddnkTpdFdFcdFNT为黎曼函数积分公式时，32202032222222081812381321322321ffffffFDkTkTcNkTcdFcNn取00,fffkT所以近似认为但是一般条件下费米能级与温度有关，3、费米面k空间中，能量为EF，即半径为等能面称为费米面，kF就是费米半径。22FFmEKT=0时，费米面内，都被电子填满。T＞0时，有部分电子从EF内kT范围激发到EF外kT范围内。EFkxkzky§6.2、接触势差热电子发射1、功函数：绝对零度，电子在势阱E0内，电子至少获得的能量，才能脱离金属表面，称为脱出功。FEE0E0EF2、热电子发射：当金属被加热到较高温度时，有部分电子获得的能量大于，可逸出金属，产生热电子发射电流。热电子发射电流密度：越小越大，电流密度功函数jeATjkT2温度T越高，电流密度越大二、接触势差两种不同金属接触或导线连接，两块金属产生不同的接触电势差VA、VB(VA0,VB0)，VA-VB为接触势差ABBAeVV1+++---AB++++++------++--接触势差产生的原因：由于两块金属的费米能级不同，当他们接触时，费米能级高的金属中电子会流向费米能级低的金属。费米能级高的金属失去电子带正电，费米能级低的金属得到电子带负电，两块金属产生电势差。