如果你也在 怎样代写固体物理Solid Physics PHYS881这个学科遇到相关的难题，请随时右上角联系我们的24/7代写客服。固体物理Solid Physics是通过量子力学、晶体学、电磁学和冶金学等方法研究刚性物质或固体。它是凝聚态物理学的最大分支。固体物理学研究固体材料的大尺度特性是如何产生于其原子尺度特性的。因此，固态物理学构成了材料科学的理论基础。它也有直接的应用，例如在晶体管和半导体的技术中。
固体物理Solid Physics是由密密麻麻的原子形成的，这些原子之间有强烈的相互作用。这些相互作用产生了固体的机械（如硬度和弹性）、热、电、磁和光学特性。根据所涉及的材料及其形成的条件，原子可能以有规律的几何模式排列（晶体固体，包括金属和普通水冰）或不规则地排列（非晶体固体，如普通窗玻璃）。
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物理代写|固体物理代写Solid-state physics代考|Semiconductor Doping
In a typical semiconductor with a band gap of $1-2 \mathrm{eV}$, very few electrons will be thermally excited enough to jump from the valence band to the conduction band. It is possible to get free carriers in another way, however, by selective doping of the material.
As discussed in Section 1.11.2, typical semiconductors are made from II-VI, III-V or Group IV elements, which have eight electrons per unit cell filling eight molecular bonding states. Suppose that in a III-V semiconductor, we replace a single atom with one from Group VI. This atom will have an extra electron and an extra positive charge on its nucleus. It makes sense that the extra electron will tend to stay near the nucleus with the extra charge, but if the energy of the extra electron is high enough, it may leave the dopant atom and migrate through the crystal as a free quasiparticle.
As in the case of excitons, if the dielectric constant of the material is high, then the bound states of carriers at an impurity can be viewed as hydrogen-like states of a carrier orbiting a charged particle. If a dopant nucleus has one extra positive charge relative to the atom it replaces in the lattice, then a negative electron will see a single positive charge sitting in the background “vacuum” of the normal band structure of the material. It can then orbit this positive charge in a hydrogenic state with a binding energy given by (2.3.5). The reduced mass in this case will just be the effective mass of the electron, because the impurity cannot move, and therefore it effectively has infinite mass.
In the same way, a dopant nucleus with one less charge than the one it replaces in the lattice will look like a single negative charge to the quasiparticles. Therefore, a hole can orbit this atom in a hydrogenic bound state. Again, the negative impurity has effectively infinite mass because it cannot move, and so the binding energy of the hole will simply be proportional to the mass of the hole, according to (2.3.5) and (2.3.6).
At high temperature, that is, when $k_B T$ is much greater than the binding energy of a carrier orbiting an impurity, the carriers will no longer be bound to the impurities and will move freely through the crystal. Therefore, an atom with more positive charge on its nucleus than the one it replaces contributes an electron to the conduction band. This type of impurity is therefore called a charge donor, and a semiconductor doped with this type of atom is called $\boldsymbol{n}$-type (for “negative”). In the same way, an atom with a nucleus with more negative charge than the one it replaces contributes a hole to the valence band, which is the same as accepting an electron from the valence band. This type of impurity is therefore called an electron acceptor, and a semiconductor doped with this type of atom is called “p-type” (for “positive”).
物理代写|固体物理代写Solid-state physics代考|EquilibriumPopulations in Doped Semiconductors
At $T=0$, each additional electron and hole will be in its ground state, orbiting the impurity atom from which it came. At higher temperature, however, these quasiparticles can leave their bound states and move freely through the material. The probability of this happening depends on the binding energy of the carrier on the impurity. As we did in Section 2.5.1, we can write a mass action equation for the equilibrium concentration of the quasiparticles. For example, for electrons from donor atoms, at low temperature we write
$$
N_e N_h=N_Q^{(e)} N_D e^{-\left(E_c-E_D\right) / k_B T},
$$
where $N_D$ is the number of donor states available to the holes. At high temperature, however, this equation will break down, because the assumption that $k_B T \ll\left(E_C-E_D\right)$ made in the derivation of (2.5.8) will no longer be true. As discussed at the end of Section 2.5.1, if the number of donor states is much less than the number of states in the conduction band, as is typically the case in doped semiconductors, the chemical potential will be pushed down toward the donor state energy. In this case, we must use the Fermi-Dirac occupation number for the holes in the donor states,
$$
N_h=N_D \frac{1}{e^{\left(\mu-E_D\right) / k_B T}+1} .
$$
This can be rewritten as
$$
\begin{aligned}
N_h & =N_D\left(1-\frac{1}{e^{\left(\mu-E_D\right) / k_B T}+1}\right) e^{-\left(\mu-E_D\right) / k_B T} \
& =N_D\left(1-f_h\left(E_D\right)\right) e^{-\left(\mu-E_D\right) / k_B T} \
& =\left(N_D-N_h\right) e^{-\left(\mu-E_D\right) / k_B T} .
\end{aligned}
$$
固体物理代写
物理代写|固体物理代写Solid-state physics代考|Semiconductor Doping
在带隙为$1-2 \mathrm{eV}$的典型半导体中，很少有电子会被热激发到足以从价带跳到导带。然而，通过选择性掺杂材料，也有可能以另一种方式获得自由载流子。
如第1.11.2节所述，典型的半导体由II-VI、III-V或IV族元素制成，每个单元电池有8个电子，填充8个分子键态。假设在III-V族半导体中，我们用一个来自VI族的原子代替一个原子。这个原子的原子核上会多出一个电子和一个正电荷。多余的电子会带着多余的电荷留在原子核附近，这是有道理的，但如果多余电子的能量足够高，它可能会离开掺杂原子，以自由的准粒子的形式在晶体中迁移。
在激子的情况下，如果材料的介电常数很高，那么杂质载流子的束缚态可以看作是载流子绕带电粒子运行的类氢态。如果一个掺杂核相对于它在晶格中取代的原子有一个额外的正电荷，那么一个负电子就会在材料正常带结构的背景“真空”中看到一个单一的正电荷。然后它就可以在氢原子状态下围绕这个正电荷运行，其结合能为(2.3.5)。在这种情况下，减少的质量就是电子的有效质量，因为杂质不能移动，因此它的有效质量是无限大的。
以同样的方式，一个比它在晶格中取代的原子核少带一个电荷的掺杂核对准粒子来说就像一个负电荷。因此，一个空穴可以在氢原子束缚状态下围绕这个原子运行。同样，负杂质实际上具有无限大的质量，因为它不能移动，因此根据式(2.3.5)和式(2.3.6)，空穴的结合能将简单地与空穴的质量成正比。
在高温下，即当$k_B T$远大于绕杂质轨道运行的载流子的结合能时，载流子将不再与杂质结合，并在晶体中自由移动。因此，原子核上带更多正电荷的原子比它所取代的原子向传导带贡献一个电子。因此，这种类型的杂质被称为电荷供体，掺杂这种类型原子的半导体被称为$\boldsymbol{n}$型(表示“负极”)。以同样的方式，一个原子核比它所取代的原子核带更多的负电荷的原子为价带贡献了一个空穴，这与从价带接受一个电子是一样的。因此，这种类型的杂质被称为电子受体，而掺杂这种原子的半导体被称为“p型”(即“正极”)。
物理代写|固体物理代写Solid-state physics代考|EquilibriumPopulations in Doped Semiconductors
在$T=0$，每一个额外的电子和空穴都将处于基态，围绕它原来的杂质原子运行。然而，在更高的温度下，这些准粒子可以离开它们的束缚状态，在材料中自由移动。这种情况发生的概率取决于载流子对杂质的结合能。正如我们在2.5.1节中所做的那样，我们可以写出准粒子平衡浓度的质量作用方程。例如，对于来自供体原子的电子，在低温下我们写
$$
N_e N_h=N_Q^{(e)} N_D e^{-\left(E_c-E_D\right) / k_B T},
$$
其中$N_D$是可供洞口使用的捐助国数目。然而，在高温下，这个方程将失效，因为在(2.5.8)的推导中所做的$k_B T \ll\left(E_C-E_D\right)$假设将不再成立。如第2.5.1节末尾所讨论的，如果施主态的数量远远少于导带中的状态数，如掺杂半导体中的典型情况，则化学势将被向下推至施主态能量。在这种情况下，我们必须使用费米-狄拉克占用数来表示供体态中的空穴，
$$
N_h=N_D \frac{1}{e^{\left(\mu-E_D\right) / k_B T}+1} .
$$
这个可以写成
$$
\begin{aligned}
N_h & =N_D\left(1-\frac{1}{e^{\left(\mu-E_D\right) / k_B T}+1}\right) e^{-\left(\mu-E_D\right) / k_B T} \
& =N_D\left(1-f_h\left(E_D\right)\right) e^{-\left(\mu-E_D\right) / k_B T} \
& =\left(N_D-N_h\right) e^{-\left(\mu-E_D\right) / k_B T} .
\end{aligned}
$$
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金融工程代写
金融工程是使用数学技术来解决金融问题。金融工程使用计算机科学、统计学、经济学和应用数学领域的工具和知识来解决当前的金融问题，以及设计新的和创新的金融产品。
非参数统计代写
非参数统计指的是一种统计方法，其中不假设数据来自于由少数参数决定的规定模型；这种模型的例子包括正态分布模型和线性回归模型。
广义线性模型代考
广义线性模型（GLM）归属统计学领域，是一种应用灵活的线性回归模型。该模型允许因变量的偏差分布有除了正态分布之外的其它分布。
术语 广义线性模型（GLM）通常是指给定连续和/或分类预测因素的连续响应变量的常规线性回归模型。它包括多元线性回归，以及方差分析和方差分析（仅含固定效应）。
有限元方法代写
有限元方法（FEM）是一种流行的方法，用于数值解决工程和数学建模中出现的微分方程。典型的问题领域包括结构分析、传热、流体流动、质量运输和电磁势等传统领域。
有限元是一种通用的数值方法，用于解决两个或三个空间变量的偏微分方程（即一些边界值问题）。为了解决一个问题，有限元将一个大系统细分为更小、更简单的部分，称为有限元。这是通过在空间维度上的特定空间离散化来实现的，它是通过构建对象的网格来实现的：用于求解的数值域，它有有限数量的点。边界值问题的有限元方法表述最终导致一个代数方程组。该方法在域上对未知函数进行逼近。[1] 然后将模拟这些有限元的简单方程组合成一个更大的方程系统，以模拟整个问题。然后，有限元通过变化微积分使相关的误差函数最小化来逼近一个解决方案。
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随机分析代写
随机微积分是数学的一个分支，对随机过程进行操作。它允许为随机过程的积分定义一个关于随机过程的一致的积分理论。这个领域是由日本数学家伊藤清在第二次世界大战期间创建并开始的。
时间序列分析代写
随机过程，是依赖于参数的一组随机变量的全体，参数通常是时间。 随机变量是随机现象的数量表现，其时间序列是一组按照时间发生先后顺序进行排列的数据点序列。通常一组时间序列的时间间隔为一恒定值（如1秒，5分钟，12小时，7天，1年），因此时间序列可以作为离散时间数据进行分析处理。研究时间序列数据的意义在于现实中，往往需要研究某个事物其随时间发展变化的规律。这就需要通过研究该事物过去发展的历史记录，以得到其自身发展的规律。
回归分析代写
多元回归分析渐进（Multiple Regression Analysis Asymptotics）属于计量经济学领域，主要是一种数学上的统计分析方法，可以分析复杂情况下各影响因素的数学关系，在自然科学、社会和经济学等多个领域内应用广泛。
MATLAB代写
MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中，其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括：数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发，包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统，其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题，尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题，而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问，这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展，得到了许多用户的投入。在大学环境中，它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域，MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要，工具箱允许您学习和应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数（M 文件）的综合集合，可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。