能帶工程

能帶工程主要包含以下兩個方面：帶隙圖形工程，基於對不同帶隙材料的剪裁，使電子在半導體內的運動發生重大變化，從而獲得性能優越的新器件；能帶結構工程，通過改變材料的能帶結構，使電子在半導體內的運動發生重大變化，從而獲得性能優越的新器件。

能帶理論是研究固體中電子運動規律的一種近似理論。固體由原子組成，原子又包括原子實和最外層電子，它們均處於不斷的運動狀態。為使問題簡化，首先假定固體中的原子實固定不動，並按一定規律作週期性排列，然後進一步認為每個電子都是在固定的原子實週期勢場及其他電子的平均勢場中運動，這就把整個問題簡化成單電子問題。能帶理論就屬這種單電子近似理論，它首先由F.布洛赫和L.-N.布里淵在解決金屬的導電性問題時提出。具體的計算方法有自由電子近似法、緊束縛近似法、正交化平面波法和原胞法等。前兩種方法以量子力學的微擾理論作為基礎，只分別適用於原子實對電子的束縛很弱和很強的兩種極端情形；後兩種方法則適用於較一般的情形，應用較廣。