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《硅火燎原》-15-巨磁电阻效应
热度 10 张天蓉 2013-7-29 08:18
15.巨磁电阻效应 人类对电现象和磁现象很早就有所认识,但将它们在本质上关联起来,却是 1820年之后的事。 奧斯特 (Orested,1777年-1851年)是丹麥物理學家,哥本哈根大学物理教授。1820年的春天,好几个月以来他都一直沉迷于有关电和磁方面的实验,想找出其中的联系。 他把磁針放在一个充满电的莱顿瓶旁边,磁 ...
个人分类: 系列科普|21218 次阅读|19 个评论 热度 10
《硅火燎原》-14-魔术师背后的物理
热度 11 张天蓉 2013-7-23 08:18
14.魔术师背后的物理 在上世纪四十年代晶体管的研发中,肖克利一开始考虑走场效应管的路线,不是没有道理的。场效应管的物理原理很简单,功能最像电子管,因此最容易想到,这也就是为什么有关场效应的专利在 1925年就被人申请了的原因。现在,我们比较这几种晶体管:点接触型、BJT(结面型)、FET(场效应管),看起 ...
个人分类: 系列科普|17792 次阅读|17 个评论 热度 11
《硅火燎原》-13-三条腿的魔术师
热度 5 张天蓉 2013-7-18 08:46
13.三条腿的魔术师 我们在第 5节中叙述过发现pn结的那段历史,当初(1940年)贝尔实验室的 罗素发现两种不同材料因接触而产生整流效应 的时候,他还不知道什么“能带论”。是沃尔特 • 布拉顿给予了这种古怪现象正确的物理解释。但实际上,布拉顿是心灵手巧的实验物理学家,从 1929年开始就一直在贝尔实验 ...
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《硅火燎原》-12-接触产生奇迹
热度 5 张天蓉 2013-7-12 08:10
12.接触产生奇迹 第 3节介绍的猫胡子侦测器,是世界上第一个无线电通讯半导体器件。从原理上来说,它实际上就是一个点接触二极管。是一个利用金属和半导体相接触,而产生整流效应的器件。 两种不同的材料相接触,或者同种材料但进行不同的掺杂后接触在一起时,电性能会有些什么样的变化呢? 即使是用一种单一的 ...
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《蝴蝶效应之谜:走近分形与混沌》一书
热度 12 张天蓉 2013-7-10 07:57
本人所著《 蝴蝶效应之谜 : 走近分形与混沌 》一书近日已由清华大学出版社出版发行。目前正在各网店预售中。 该书是基于我的系列科普博文《走近混沌》而完成。在此首先感谢各网友对本人博文的热情关注和大力支持。 希望能得到网友们的继续支持,如果您有豆瓣账号,请到: 豆瓣: http://book.douban. ...
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《硅火燎原》-11-半导体的能带
热度 5 张天蓉 2013-7-8 08:21
11.半导体的能带 真空中自由电子的费米面是球面,如果考虑固体中的离子晶格对共有电子的作用,这个球面便发生畸变。和以前讨论过的能带情形类似,费米面的畸变主要发生在布里渊区的边界处。因为晶体势场的影响使费米面的形状变得复杂,也就是使电子的输运性质变得复杂,所以,研究费米面的形状能对固体的导电机制提供 ...
个人分类: 系列科普|37264 次阅读|13 个评论 热度 5
《硅火燎原》-10-费米能级
热度 12 张天蓉 2013-7-2 08:23
10.费米能级 费米能级( Fermi Level)是半导体物理中的重要概念,不可不知。 前面几节中介绍的能带图,描述了晶体中的电子所可能具有的能量值。打个不十分恰当的比喻,能带图就好比是在一个蜿蜒连绵的山区中,沿着高高低低、层层重叠的山坡谷底,建造了许许多多的房子。每种晶体有各自独特的建房方案。所有这些房 ...
个人分类: 系列科普|44709 次阅读|23 个评论 热度 12
《硅火燎原》-9-布洛赫波和布里渊区
热度 9 张天蓉 2013-6-28 08:05
9. 布洛赫波和布里渊区 1928年,当爱因斯坦、波尔等人,正在为如何诠释量子力学而争论不休的时候,量子理论创始人之一维尔纳·海森堡的学生,另一个姓‘布’的青年人,却另辟蹊径,独自遨游在固体的晶格中。 他就是瑞士物理学家、 1952年诺贝尔物理奖得主费利克斯·布洛赫(FelixBloch,1905年-1983年)。那年他2 ...
个人分类: 系列科普|29497 次阅读|14 个评论 热度 9
《硅火燎原》-8-倒格子空间
热度 8 张天蓉 2013-6-24 08:53
8.倒格子空间 两位布拉格同时被授予诺贝尔物理奖,自然地引起了人们的质疑:这个工作恐怕主要是由父亲做的吧?这种说法不知是否也曾经使小布拉格苦恼过?他可能并不在乎,因为他有独自发表的第一篇论文,强烈地、毫无疑问地证明了他对这个领域的贡献和能力 【 2】 。 早在 6岁的孩童时代,1896年, ...
个人分类: 系列科普|23281 次阅读|15 个评论 热度 8
《硅火燎原》-7-能级和能带(2)
热度 15 张天蓉 2013-6-18 09:52
7. 能级和能带(二) 从上次的叙述,我们知道,在固体中,单原子电子的一个能级,分裂而成了多原子的多个共有电子所可能占据的一条能带。能带中包含了 N个靠得很近的分离能级。这个N所代表的是固体中的原子数,是个非常大的数字。例如,在每一立方厘米的硅材料中,含有5*10 22 个硅原子。因此,可以将一条 ...
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