课程简介
《固体物理》是研究固体物质的物理性质、微观结构、构成物质的各种粒子的运动形态，及其相互关系的科学，是电子科学与技术、微电子学、材料物理、应用物理等理工学科专业的重要专业基础课。其基本任务是阐述晶体内原子、电子等微观粒子运动的物理图像及其有关模型，掌握晶体内微观粒子的运动规律及其与晶体宏观性能的物理联系，深刻理解晶体宏观性能的微观物理本质，为进一步学习微电子技术、光电子学技术、能源技术、材料科学等相关专业课程奠定必要的理论基础。
本课程致力于打造适合电子学科的固体物理课程。通过模型的构建及对结论的解析，深度融入当代集成电路及半导体产业发展知识，使得大家能够基于目标导向来充分激发自我学习的能动性，提升学生的对课程学习的兴趣。
课程大纲
课程简介及晶体结构
课程简介
1.1.1t晶体的特征——固体的分类
1.1.2t晶体的特征——固体的宏观特性
1.2.1t晶体的微观结构——空间点阵与基元
1.2.2晶体的微观结构——初基原胞
1.2.3t晶体的微观结构——惯用原胞
1.2.4t晶体的微观结构——魏格纳赛兹原胞
1.3晶体的对称性
1.4.1t晶格的基本类型——二维晶格
1.4.2晶格的基本类型——三维晶格与晶系
1.5.1t典型的晶体结构——典型的晶格结构
1.5.2t典型的晶体结构——典型的晶体结构
1.6.1t晶面和晶面指数——格点和晶向指数
1.6.2t晶面和晶面指数——晶面指数
1.7.1t晶格的倒格子与布里渊区——晶体的倒格子基矢
1.7.2t晶格的倒格子与布里渊区——布里渊区
1.8t晶体中的X光衍射
晶体的结合
2.1t内能函数与晶体的性质
2.2t离子结合
2.3t共价结合
2.4t金属结合
2.5t范德瓦尔斯结合
2.6t氢键结合
2.7t晶体结合的规律性
晶格振动
3.0t晶格振动绪论
3.1.1t一维单原子晶格的振动——物理模型与运动方程
3.1.2t一维单原子晶格的振动——波恩——卡门周期性边界条件
3.1.3t一维单原子晶格的振动——关于格波的讨论
3.2.1t一维双原子链的晶格振动——模型与色散关系
3.2.2t一维双原子链的晶格振动——关于声学波和光学波的讨论
3.2.3t一维双原子链的晶格振动——三维晶格振动
3.2.4t一维双原子链的晶格振动——格波态密度函数
3.3.1t晶格振动的谐振子和声子
3.3.2平均声子数与确定声子谱的方法
3.4.1t晶格热容的基本概念与原理
3.4.2t爱因斯坦模型与徳拜模型
3.5.1简谐近似的局限性
3.5.2热膨胀
3.5.3热传导
3.5.4声子热传导与温度的关系
固态电子论基础
4.1t经典自由电子论
4.2t费米分布函数与费米能级
4.3t索末菲自由电子气模型
4.4t金属的热容、电导与热导
4.5t功函数与接触电势差
固体能带论
5.1t固体中电子的共有化和能带
5.2t布洛赫定理
5.3t能带填充与导电性——满带
5.4t能带填充与导电性——空穴，导体、半导体和绝缘体
晶体中的缺陷
6.0晶体中的缺陷——绪论
6.1.1点缺陷--几种典型的点缺陷及热缺陷的统计理论
6.1.2点缺陷--色心及点缺陷与材料性能
课程简介
1.1.1t晶体的特征——固体的分类
1.1.2t晶体的特征——固体的宏观特性
1.2.1t晶体的微观结构——空间点阵与基元
1.2.2晶体的微观结构——初基原胞
1.2.3t晶体的微观结构——惯用原胞
1.2.4t晶体的微观结构——魏格纳赛兹原胞
1.3晶体的对称性
1.4.1t晶格的基本类型——二维晶格
1.4.2晶格的基本类型——三维晶格与晶系
1.5.1t典型的晶体结构——典型的晶格结构
1.5.2t典型的晶体结构——典型的晶体结构
1.6.1t晶面和晶面指数——格点和晶向指数
1.6.2t晶面和晶面指数——晶面指数
1.7.1t晶格的倒格子与布里渊区——晶体的倒格子基矢
1.7.2t晶格的倒格子与布里渊区——布里渊区
1.8t晶体中的X光衍射
晶体的结合
2.1t内能函数与晶体的性质
2.2t离子结合
2.3t共价结合
2.4t金属结合
2.5t范德瓦尔斯结合
2.6t氢键结合
2.7t晶体结合的规律性
晶格振动
3.0t晶格振动绪论
3.1.1t一维单原子晶格的振动——物理模型与运动方程
3.1.2t一维单原子晶格的振动——波恩——卡门周期性边界条件
3.1.3t一维单原子晶格的振动——关于格波的讨论
3.2.1t一维双原子链的晶格振动——模型与色散关系
3.2.2t一维双原子链的晶格振动——关于声学波和光学波的讨论
3.2.3t一维双原子链的晶格振动——三维晶格振动
3.2.4t一维双原子链的晶格振动——格波态密度函数
3.3.1t晶格振动的谐振子和声子
3.3.2平均声子数与确定声子谱的方法
3.4.1t晶格热容的基本概念与原理
3.4.2t爱因斯坦模型与徳拜模型
3.5.1简谐近似的局限性
3.5.2热膨胀
3.5.3热传导
3.5.4声子热传导与温度的关系
固态电子论基础
4.1t经典自由电子论
4.2t费米分布函数与费米能级
4.3t索末菲自由电子气模型
4.4t金属的热容、电导与热导
4.5t功函数与接触电势差
固体能带论
5.1t固体中电子的共有化和能带
5.2t布洛赫定理
5.3t能带填充与导电性——满带
5.4t能带填充与导电性——空穴，导体、半导体和绝缘体
晶体中的缺陷
6.0晶体中的缺陷——绪论
6.1.1点缺陷--几种典型的点缺陷及热缺陷的统计理论
6.1.2点缺陷--色心及点缺陷与材料性能