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文檔簡介

有效質量的大小1.在極值附近，電子的有效質量幾乎保持不變。2.在布里淵邊界，mn*甚至變成負數，這是因為它概括了內部勢場作用的結果。E對K的一階求導結果(hV)E對K的二階求導結果的倒數（mn*/h2）有效質量的大小有效質量有效質量雖是數學上的一種處理方式，但在物理意義上，它涵括了原子內部對電子的各種作用（勢場、力）。有效質量在相當寬K值范圍內均能保持為常量。這也是其能有效應用的原因之一。對某能帶，能帶越寬，有效質量越小。能帶越窄，有效值量越大。hk、mn*V、mV各代表什么。有效質量的意義a.使得E-k關系式、其它運動參量的變化情況變得簡單、直觀。類似經典物理變化規(guī)律，易于理解并避免了復雜的理論計算問題。b.本質上，有效質量概括了半導體內部勢場對電子影響。今后的分析可以不用考慮其內部勢場的復雜分布。c.有效質量可以通過實驗直接測得。從而可得極值附近E(k)~k的關系，避免了復雜的運算問題。推導過程需要記住的幾個公式：E(k)對k的一階導數(與速度直接相關)：E(k)對k的二階導數(與有效質量直接相關)：E(k)對t的導數(對應功率)：k對t導數(動量定理)：(外力作用下，k狀態(tài)不斷發(fā)生變化)問題與討論：

1.為什么有效質量與電子的慣性質量不同？

(本質上體現的是勢場的作用，或與晶體內各粒子的相互作用情況（以動量和能量情況舉例）)2.有效質量與什么因素有關？

3.為什么說hk(=mn*v)代表的不是電子真實動量，而是準動量？

4.什么是單電子近似，它與自由電子有何區(qū)別？

熱力學溫度為零時，純凈半導體的價帶被電子填滿，導帶是空的，不導電。一定溫度下，價帶頂少部分電子被激發(fā)后導帶底，增加一個電子的同時，在價帶中留下一空位。外電場作用下，電子與空位同時將參與導電。1、空穴產生及導電原因

共價鍵上的電子<-->價帶上的電子掙脫共價鍵的電子<-->導帶上的電子

共價鍵上的空位<-->價帶上的空穴失去一個電子顯正電性，空穴帶正電荷掙脫共價鍵所需的能量<-->禁帶寬度

（a）激發(fā)前

（b）激發(fā)后硅共價鍵角度的示意圖能帶角度的示意圖空狀態(tài)A也不斷向左移動，產生電流，設電流密度為JJ=價帶(K狀態(tài)空出)電子總電流外電場作用下，電子均受力：f=-qE電子填到空狀態(tài)，電子電流為填入這個電子后，價帶又被填滿，總電流應為零由空穴定義可知，

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