Эффективные массы - электрон
Cтраница 3
В отличие от непосредственной рекомбинации коэффициенты г и гр при ловушечном механизме имеют разные величины. Поэтому времена жизни тло и ipo могут существенно различаться. Причиной такого различия являются неодинаковые сечения захвата и неодинаковые эффективные массы электронов и дырок [ см. ( 1 - 27) и сноску 3 на стр. [31]
Неравновесные электроны и дырки в полупроводниках при низких температурах под влиянием кулоновского притяжения связываются в экситоны. При достаточно высоких концентрациях экситонов становится существенным экситон-экситонное взаимодействие. Так как биэкситон состоит из четырех частиц, а эффективные массы электронов и дырок в полупроводниках, вообще говоря, отличаются не очень сильно, использование адиабатического приближения, в отличие от случая молекулы водорода, во многих актуальных ситуациях оказывается необоснованным. [32]
Поскольку максимум валентной зоны расположен не в центре зоны Бриллюэна, то здесь не наблюдается такая сложная структура [ формула (10.1) ], какая установлена для большинства других материалов. Свойства валентной зоны в каждой из солей свинца подобны свойствам соответствующей зоны проводимости, поскольку в обоих случаях они в значительной степени определяются их взаимодействием. В частности, как это видно из табл. 12.2, для каждого материала очень близки эффективные массы электронов и дырок. [33]
В случае электрических сил из (2.67) следует, что дырка ведет себя так, как если бы она обладала положительным зарядом - ре и эффективной массой, равной по величине, но обратной по знаку эффективной массе отсутствующего электрона. При этом необходимо учесть, что эффективные массы электрона у потолка заполненной зоны отрицательны. Таким образом, дырка ведет себя как частица с положительной массой и положительным зарядом. Резюмируя полученные выше результаты, можно сказать, что в идеальном кристалле и электроны и дырки движутся под действием приложенных внешних полей как свободные частицы с отрицательным или положительным зарядом и соответствующими величинами эффективных масс. Как правило, эффективные массы электронов и дырок отличаются друг от друга, поскольку они относятся к различным зонам. [34]
Число свободных электронов и дырок в полупроводнике может быть найдено с использованием статистики Ферми - Дирака. Уровень Ферми для металлов, как известно, равен энергии верхнего заполненного уровня при абсолютном нуле. При условии, что эффективные массы электронов ( тп) и дырки ( тр) в кристалле равны, при Т 0 уровень Ферми в полупроводнике с собственной проводимостью проходит точно по середине запрещенной зоны. Обычно тр тп, тогда уровень Ферми в полупроводнике с собственной проводимостью расположен ближе к зоне проводимости и при повышении температуры смещается вверх. Положение уровня Ферми в полупроводниках с примесной проводимостью зависит от концентрации примеси; расчет этой величины сложен. [35]
Число свободных электронов и дырок в полупроводнике может быть найдено с использованием статистики Ферми - Дирака. Уровень Ферми для металлов, как известно, равен энергии верхнего заполненного уровня при абсолютном нуле. При условии, что эффективные массы электронов ( гпп) и дырки ( тр) в кристалле равны, при 7 0 уровень Ферми в полупроводнике с собственной проводимостью проходит точно по середине запрещенной зоны. Обычно тр тп, тогда уровень Ферми в полупроводнике с собственной проводимостью расположен ближе к зоне проводимости и при повышении температуры смещается вверх. Положение уровня Ферми в полупроводниках с примесной проводимостью зависит от концентрации примеси; расчет этой величины сложен. [36]
Число свободных электронов и дырок в полупроводнике может быть найдено с использованием статистики Ферми-Дирака. Уровень Ферми для металлов, как известно, равен энергии верхнего заполненного уровня при абсолютном нуле. При условии, что эффективные массы электронов ( пг) и дырки ( пгр) в кристалле равны, при Т 0 уровень Ферми в полупроводнике с собственной проводимостью проходит точно по середине запрещенной зоны. Обычно тр т, тогда уровень Ферми в полупроводнике с собственной проводимостью расположен ближе к зоне проводимости и при повышении температуры смещается вверх. Положение уровня Ферми в полупроводниках с примесной проводимостью зависит от концентрации примеси; расчет этой величины сложен. [37]
 |
Статистическая оценка числа линяй в спектре ЯМР. [38] |
Электроны никогда не бывают свободными в твердом теле. Электрон-фононное взаимодействие приводит к тому, что эффективная масса квазичастицы, имеющей название электрон в твердом теле, может заметно отличаться от значения, определенного в рамках зонной теории электронов при абсолютно жесткой кристаллической решетке. Если электрон движется настолько быстро ( V шсг, г - радиус ларморовской прецессии), что опережает решетку, т.е. сос опт. Таким образом, в экспериментах, в которых будет наблюдаться переход от медленного движения квазичастицы к быстрому, должны обнаруживаться различные эффективные массы квазичастицы. Полупроводники являются идеальным объектом для изучения этой так называемой проблемы полярона. Таким образом, становится возможным наблюдать процесс перехода от медленного электрона к быстрому путем измерения частоты сос, увеличивающейся с усилением поля. В некоторых уже поставленных экспериментах в соединениях, где отношение m m очень мало, удалось обнаружить начало освобождения электрона. Однако наибольший интерес вызывают, конечно, случаи промежуточной и сильной связи электронов с фононами, которые имеют место в полярных материалах, где эффективные массы электронов велики. В них для достижения частот циклотронного резонанса, сравнимых с частотами продольных оптических фононов, необходимы поля с Вт 100 Тл. Именно в таких условиях можно будет решить проблему полярона, одну из наиболее интересных и сложных задач о взаимодействиях в твердом теле. [39]
Страницы: 1 2 3