Понятие - эффективная масса
Cтраница 2
Покажем кратко, как можно прийти к понятию эффективной массы границы. С полем Нэфф связана определенная энергия. Обозначим эту энергию, отнесенную к единице поверхности границы, через Aow. Величина Асгш связана со скоростью движения. [16]
Квантовая теория [10] показывает, что для описания движения свободных носителей в кристалле можно использовать понятие эффективной массы электрона т и дырки гпр, значения которых, как правило, не совпадают с массой электрона т0 в вакууме. [17]
Возвращаясь к рис. 7.11 в, отметим, что описывать движение электронов в кристалле, пользуясь понятием эффективной массы, можно только тогда, когда они находятся либо у дна, либо у потолка энергетической зоны. В центре зоны т теряет смысл. На практике почти всегда приходится иметь дело с электронами, располагающимися или у дна, или у потолка зоны. Поэтому использование эффективной массы в этих случаях вполне оправдано. [18]
При учете спин-орбитального взаимодействия, однако, энергия Е может и не оказаться пропорциональной А2 в области, достаточно широкой для того, чтобы понятие эффективной массы было полезно. Возможные результаты схематически изображены на фиг. [19]
 |
Зависимость энергии электронов зоны проводимости и валентной зон от квазиимпульса. [20] |
Более того, она может быть анизотропной, если свойства действующего на электрон периодического поля кристаллической решетки различны по разным направлениям. Понятие эффективной массы в физике твердого тела вводится для того, чтобы максимально приблизить описание движения электрона в разрешенной энергетической зоне к движению свободного электрона. [21]
Хотя, как мы видели из решения уравнения Ландау - Лнфшица для движущейся доменной границы, получается формула для / пп, даже с учетом влияния дисснпативного члена ( см. (3.7.23)), в работе [13] этого вывода сделано не было. Понятие эффективной массы доменной границы было введено позднее Дерннгом [21], который впервые получил выражение (3.7.25) для ттр. [22]
Такого рода зависимость в достаточной мере точна только для небольших значений волнового вектора к. Поэтому понятие эффективной массы может быть с успехом использовано только вблизи дна зоны проводимости и потолка валентной зоны. [23]
В этой главе будут рассмотрены различные кинетические явления, связанные с движением электронов и дырок в полупроводниках под действием электрического и магнитного полей. Излагаемая теория основана на понятии эффективной массы, введенном в гл. [24]
Носителем тока в валентной зоне и является эта дырка. Для нее так же, как для электрона, можно ввести понятие эффективной массы, только считая заряд положительным. В этом случае проводимость называется дырочной в отличие от электронной, создаваемой электроном в зоне проводимости. [25]
 |
Спектр состояний шармония. [26] |
Понятие массы, строго говоря, существует только для свободных частиц. Поскольку кварки не существуют в свободном виде, то для них можно вводить лишь понятие эффективной массы, которая может быть разной для разных явлений. [27]
Зависимости энергии от импульса, а также форма изо-энергетических поверхностей вблизи экстремумов энергии различны в зоне проводимости и в валентной зоне. При рас - смотрении конкретного вида этой зависимости удобно поль - - v зеваться понятием эффективной массы электрона в твердом Q теле. Лч в строго периодическом поле идеальной решетки выглядит О аналогично уравнению движения свободного электрона, если вместо его массы т ввести тензорную величину, на - s v зываемую тензором обратной эффективной массы. [28]
В низших точках разрешенных зон E ( k) имеет минимумы, а вторая производная от Е по k больше нуля. Очевидно, разложение энергии в степенной ряд (2.43) и формула (2.44) справедливы только вблизи экстремальных точек. Понятие эффективной массы имеет более широкие границы применимости и может быть введено исходя из принципа соответствия. [29]
Физическое содержание этого понятия сводится к тому, что влияние периодического потенциала кристаллической решетки на движение электрона может быть разным при движении электрона в разных направления и что вектор ускорения, вообще говоря, Не, совпадает по направлению с вектором внешней силы. В полупроводниках почти всегда электроны в зоне проводимости располагаются вблизи дна зоны, а дырки - у потолка валентной зоны. В общем же случае, вдали от этих областей, понятие эффективной массы - сильно усложняется, но эти случаи для полупроводников представляют малый практический интерес. [30]
Страницы: 1 2 3