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Structure de bande électronique : Potentiel de Kronig-Penney

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Dans cours

ME-469: Nano-scale heat transfer

In this course we study heat transfer (and energy conversion) from a microscopic perspective. First we focus on understanding why classical laws (i.e. Fourier Law) are what they are and what are their limits of validity. Next we discuss emerging opportunit ...

Description

Cette séance de cours couvre la structure de la bande électronique, les propriétés des matériaux et la densité des états électroniques dans les potentiels périodiques. Il explique les niveaux d'énergie et les fonctions d'onde dans un potentiel périodique, le concept de vecteurs de réseau réciproques et la relation de dispersion E(k). La séance de cours explore également la distribution parabolique des états d'énergie, la détermination du niveau de Fermi et la densité électronique des états dans les cristaux.

Enseignant·e

Giulia Tagliabue

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Omer Can Karaman, German Garcia Martinez, Gloria Petrova Davidova, Diana Dall'Aglio, Milad Sabzehparvar, Elif Nur Dayi, Ziyan Pan A dirigé les thèses EPFL de Fateme Kiani Shahvandi, Jiaming Ma, Tarique Anwar, Matteo Bevione A co-dirigé les thèses EPFL de Valeria Vento Cours Heat and mass transfer ME-341 Ce cours couvre les principes fondamentaux de transfert de chaleur et ses applications à des problèmes pratiques. L'accent sera mis sur l'élabora

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Physique de la matière condensée: Physique du solide

Concepts associés (32)

Band diagram

In solid-state physics of semiconductors, a band diagram is a diagram plotting various key electron energy levels (Fermi level and nearby energy band edges) as a function of some spatial dimension, which is often denoted x. These diagrams help to explain the operation of many kinds of semiconductor devices and to visualize how bands change with position (band bending). The bands may be coloured to distinguish level filling. A band diagram should not be confused with a band structure plot.

Valence and conduction bands

In solid-state physics, the valence band and conduction band are the bands closest to the Fermi level, and thus determine the electrical conductivity of the solid. In nonmetals, the valence band is the highest range of electron energies in which electrons are normally present at absolute zero temperature, while the conduction band is the lowest range of vacant electronic states. On a graph of the electronic band structure of a semiconducting material, the valence band is located below the Fermi level, while the conduction band is located above it.

Surface de Fermi

En mécanique quantique et en physique de la matière condensée, la surface de Fermi est une limite abstraite utile pour prédire les caractéristiques électriques, magnétiques, etc. de matériaux, en particulier des métaux. La description de la surface de Fermi ne se fait pas dans le réseau cristallin réel, mais dans le réseau réciproque où l'énergie peut être directement exprimée en fonction de la quantité de mouvement. Le réseau réciproque est obtenu par une transformée de Fourier du réseau réel et est un outil indispensable pour la description des propriétés d'un solide en physique.

Gaz de Fermi

Un gaz de Fermi idéal est un état de la matière constitué d'un ensemble de nombreux fermions sans interaction. Les fermions sont des particules ayant un spin demi-entier (1/2, 3/2), comme les électrons, les protons et les neutrons ; la propriété essentielle des fermions est de ne pas pouvoir occuper en même temps le même état quantique, en raison du principe d'exclusion de Pauli.

Théorie des bandes

redresse=1.5|vignette|Représentation schématique des bandes d'énergie d'un solide. représente le niveau de Fermi. thumb|upright=1.5|Animation sur le point de vue quantique sur les métaux et isolants liée à la théorie des bandes En physique de l'état solide, la théorie des bandes est une modélisation des valeurs d'énergie que peuvent prendre les électrons d'un solide à l'intérieur de celui-ci. De façon générale, ces électrons n'ont la possibilité de prendre que des valeurs d'énergie comprises dans certains intervalles, lesquels sont séparés par des bandes d'énergie interdites (ou bandes interdites).

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Densité des États dans les dispositifs semi-conducteurs

Explore la densité des états dans les dispositifs semi-conducteurs, couvrant le gaz électronique, les bandes d'énergie, la distribution de Fermi-Dirac et les structures de bandes.

Analogie électrique des radiations

Explore l'analogie électrique pour la résistance aux rayonnements et l'échange dans des enceintes à deux surfaces.

3, STM / AFM 2024

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Couvre les masses efficaces dans les semi-conducteurs, en se concentrant sur les bandes d'énergie et leurs implications pour les matériaux comme le silicium et l'arséniure de gallium.

Physique d'État solide II: Structures de bande et surfaces Fermi

Résume les concepts clés dans Solid State Physics II, y compris les structures de bandes, les surfaces de Fermi, l'approximation de fixation serrée et les isolants par rapport aux métaux.

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Band diagram

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