ВУЗ:
Рубрика:
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«КРИСТАЛЛОХИМИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВ»
Томск – 2005
I. Oрганизационно-методический раздел
1. Цель курса
Цель настоящего спецкурса – ознакомить студентов с основами квантовой теории хими-
ческой связи в твердых телах.
Спецкурс базируется на следующих курсах: квантовая механика, физика твердого тела,
физика полупроводников, теория групп, физическая химия.
2. Задачи учебного курса
Показать взаимосвязь структуры и свойств полупроводников и других
твердых тел с хи-
мическими свойствами составляющих атомов. Особое внимание уделяется полупроводни-
ковым кристаллам с алмазоподобной структурой.
3. Требования к уровню освоения курса
После изучения курса студенты должны знать основные типы химической связи и их
описание на основе квантовой механики, понимание связи между свойствами твердых тел и
положением атомов, их
образующих, в ПСЭ.
II. Содержание курса
1. Темы и краткое содержание
№ Тема Содержание
1. Введение
2. Структура электронных
оболочек атомов
Атом водорода. Квантовые числа. Радиальные и угловые
функции. Многоэлектронные атомы. Электронные оболочки.
Электронная конфигурация атомов. Вырождение. Правило
Хунда. Корреляционное взаимодействие. Периодическая сис-
тема Д.И. Менделеева Энергия ионизации. Сродство к элек-
трону. Атомные радиусы
3. Природа химической
связи. Принципы кван-
тово-механического
моделирования
Феноменологическое описание.. Энергия связи в приближе-
нии Борна - Оппенгеймера. Расчет молекулы водорода по ме-
тоду Гайтлера - Лондона. Свойства химической связи в моле-
куле водорода. Метод валентных связей. Спиновая валеность
атомов. Приближение молекулярных орбиталей. Молекула
водорода. Связывающие и разрыхляющие орбитали. Одно-
электронные, двухэлектронные
и трехэлектронные связи
4. Особенности химиче-
ской связи на примере
простейших молекул
Двухатомные молекулы с одинаковыми атомами. Запреты,
обусловлынные симметрией.
π
- и
σ
- связи. Кратные связи.
Гетерополярные двухатомные молекулы. Ионность связи.
Описание возникновения ионности в приближении молеку-
лярных орбиталей. Понятие электроотрицательно-сти. Шкала
электроотрицательности по Полингу. Пространственная
структура сложных молекул и гибридизация атомных орбита-
лей. Примеры
5. Типы химической связи Ковалентные связи. Ионные связи. Ван-дер-Ваальсовы связи.
Водородные связи, их роль в химии органических соедене-
