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文檔簡介

習題23.14圖3.35所示色E-k關系曲線表示了兩種可能的價帶。說明此中哪一種對應的空穴有效質量較大。為何？解：圖中B曲線對應的空穴有效質量較大空穴的有效質量：m*p11d2E2d2k2圖中曲線A的曲折程度大于曲線B故d2Ed2Ed2k2d2k2ABm*pAm*pB3.16圖3.37所示為兩種不一樣半導體資料導帶中電子的

E-k

關系拋物線，試確立兩種電子的有效質量（以自由電子質量為單位）。解：E-k關系曲線k=0鄰近的圖形k2近似于拋物線故有：EEC2m*n由圖可知EC0①關于A曲線有2121.055-342k2100.1*10-1031mn（A）2E0.071.0610-194.9710kg0.55me②關于B曲線有-34212221.055100.1k10-10*4.971032kg0.055memn（B）10-192E3.20硅的能帶圖3.23b所示導帶的最小能量出此刻[100]方向上。最小值鄰近一維方向上的能量能夠近似為EE0E1cos(kk0)此中k0是最小能量的k值。是確立kk0時的粒子的有效質量。解：導帶能量最小值鄰近一維方向上的能量EE0E1cos(kk0)d2E2E1cos(kk0)d2k2當kk0時cos(kk0)1；d2E2E12k2d11d2E又mn*2d2k2k0時粒子的有效質量為：mn*2k2E13.24試確立T=300K時GaAs中Ev和Ev-kT之間的總量子態(tài)數(shù)目。4π2m*p32E解：依據(jù)gV(E)EVh3當T=300K時GaAs中EV和EVkT之間總量子態(tài)數(shù)目：4π2m*p3gT(E)2EVEVEdEh3EVkT3*223EV4π2mpEVE2h33EVkT*3234π2mp2h3kT233-3134π222101.38102330026.62621034333.28107cm33.37某種資料T=300K時的費米能級為6.25eV。該資猜中的電子切合費米-狄拉克函數(shù)。（a）求6.50eV處能級被電子占有的概率。（b）假如溫度上漲為T=950K，重復前面的計算（假定EF不變）.(c)假如比費米能級低0.03eV處能級為空的概率是1%。此時溫度為多少？解：依據(jù)費米-狄拉克散布函數(shù)：fF(E)1expEEF1kT（a）在6.50eV處能級被電子占有的概率：fF(E)（1）-196.37103%1exp1.6103001.3810-23（b）溫度上漲為950K時6.50eV能級被占有概率：fF(E)（1）-194.52103%1exp1.6109501.3810-23c）有題意可知比費米能級低0.3eV處能級為空的概率為1%，即被占有的概率為99%10.99-0.3e1expkT1exp0.3e1kT0.99exp

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