2022-2023學(xué)年高二物理競賽課件：半導(dǎo)體中載流子的產(chǎn)生及導(dǎo)電機(jī)構(gòu)_第1頁
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半導(dǎo)體中載流子的產(chǎn)生及導(dǎo)電機(jī)構(gòu)一、載流子的產(chǎn)生及導(dǎo)電機(jī)構(gòu)滿帶：電子數(shù)=狀態(tài)數(shù)不滿帶：價帶：電子數(shù)>>空態(tài)數(shù)導(dǎo)帶：電子數(shù)<<空態(tài)數(shù)V(k)的大小與能帶的寬窄有關(guān).內(nèi)層:能帶窄,E(k)的變化比較慢,V(k)小.外層:能帶寬,E(k)的變化比較陡,V(k)大.加速度設(shè)E(k)

在k=k0

處取得極值令稱m*為電子的有效質(zhì)量F外=m*aF外+F內(nèi)=m0a

概括了半導(dǎo)體內(nèi)部勢場作用，使得在解決半導(dǎo)體中電子在外力作用的運(yùn)動規(guī)律時，可以不涉及到半導(dǎo)體內(nèi)部勢場的作用。有效質(zhì)量的意義m*的特點(diǎn)1.決定于材料2.與電子的運(yùn)動方向有關(guān)3.與能帶的寬窄有關(guān)內(nèi)層:帶窄,小,m*大.外層:帶寬,大,m*小.因而，外層電子，在外力作用下可以獲得較大的加速度。內(nèi)層電子的能帶窄，有效質(zhì)量大；外層電子的能帶寬，有效質(zhì)量小。對于帶頂和帶底的電子,有效質(zhì)量恒定在導(dǎo)帶底電子的有效質(zhì)量為正恒量;在價帶頂電子的有效質(zhì)量為負(fù)恒量;>0,m*>0。

<0,m*<0。

m*有正負(fù)之分當(dāng)E(k)曲線開口向上時,當(dāng)E(k)曲線開口向下時,導(dǎo)帶底價帶頂電子的m*>0;電子的m*<0;能量、速度和有效質(zhì)量與波矢的關(guān)系0

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