固体物理学在促进半导体工业发展中的作用

固体物理学是研究构成固体物质的各种粒子的物理性质、微观结构、运动形式及其相互关系的科学。它是物理学的一个分支，内容丰富，应用广泛。固体物理学是微电子学、光电子学、能源技术、材料科学等技术学科的基础，固体物理学的研究论文占物理学研究论文的三分之一以上。

固体物理学的成就和实验手段对化学物理、催化、生命科学和地球科学的影响越来越大，正在形成一个新的交叉领域。固体物理学面对的其实是一个多体问题。在固体中，粒子之间的耦合模式各有特点，导致了粒子特定的集体运动形式和个体运动形式，从而产生不同固体的不同物理性质。

能带理论；

固体中电子的状态和行为是理解固体物理和化学性质的基础。1853年，魏德曼和弗朗兹通过实验确定了金属热导率和电导率关系的经验定律。

洛伦兹在1905建立了自由电子的经典统计理论，可以解释上述固体物理的经验定律，但不能解释金属电子气在室温下对比热容贡献很小的原因。泡利在1927年首次用量子统计成功计算了自由电子气的顺磁性，索末菲在1928年用量子统计获得了电子气的比热容和输运现象，解决了经典理论的困难。

电子在固体中的运动状态遵守量子力学和量子电动力学的定律。在晶体中，原子的外层电子可能具有形成能带的能量。电子不能有能带外的能量值。根据电子在能带中的填充方式不同，晶体可分为金属、绝缘体和半导体。能带理论与半导体锗和硅的基础研究相结合，高质量的半导体单晶生长和掺杂技术为晶体管的制备奠定了理论基础。