Физические основы микроэлектроники. Базир Г.И. - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

21
Рис. 5. Потенциальная энергия и энергетические уровни гармонического кван-
тового осциллятора
Для гармонического квантового осциллятора наиболее вероятны перехо-
ды между уровнями, подчиняющиеся правилу отбора:
Δn= ±1. (51)
Для макросистем (систем с большой массой)
mkE /
2
0
⋅=
h
и
mkE /⋅=Δ h становятся малыми величинами, т. е. в классической механике
энергия колебательной системы может принимать ряд непрерывных значений,
начиная с Е
0
= 0.
В реальных системах зависимость U = k·x
2
/2 имеет место тол ько вблизи
минимума энергии системы, а следовательно, только в этой области можно рас-
смотреть систему в приближении гармонического квантового осциллятора.
Примером могут служить колеблющиеся атомы кристаллической решетки. В
теории твердого тел а колебания кристаллической решетки можно рассматри-
вать как совокупность гармонических квантовых осцилляторов, слабосвязан-
ных друг с другом. При
этом вдоль цепочки атомов может передаваться энер-
гия, испускаемая квантовыми осцилляторами, кратная
ω
⋅h .
2. ОСНОВЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА
2.1. Симметрия кристалла. Операции симметрии
В кристаллографии принято рассматривать идеальный кристалл. Такой
кристалл считают бесконечным и не содержащим дефектов. Определим его как
тело, состоящее из атомов, расположенных в кристаллической решетке так, что
при рассмотрении этой атомной решетки из любой произвольной точки она вы-
глядит точно так же, как из заданной точки, т. е. выполняется условие:
r
’
= r+ n
1
a + b + n
3
c (52)
где n
1
, n
2
, n
3
– произвольные целые числа, а a, b, c – векторы основных трансля-
ций.
Уравнение (52) при различных значениях n
1
, n
2
, n
3
определяет совокуп-
ность точек, образующих кристаллическую решетку, представляющую собой
регулярное периодическое расположение точек в пространстве. Кристалличе-
ская решетка – математическая абстракция. Реальная кристаллическая структу-
ра образуется тогда, когда с каждой точко й решетки будет связана группа ато-
мов (или один атом), называемая базисом. Таким образом, можно записать, что:
решетка + базис = кристаллическая структура.

Страницы