Вырождение - электрон
Cтраница 3
 |
Сдвиг Бурштейна-Мосса в спектре поглощения. а - зонная диаграмма. б - край поглощения нелегированного ( / и сильно легированного ( 2 образцов. [31] |
Следует указать еще на одну важную возможность сдвига края поглощения, помимо температурного сдвига. Допустим, что мы рассматриваем поглощение в сильно легированном донорами пря-мозонном полупроводнике, зонная диаграмма которого приведена на рис. 120, а. Тогда при вырождении электронов в зоне проводимости уровень Ферми заходит в зону проводимости и состояния, лежащие ниже уровня Ферми, будут практически все заполнены. F - Ес) будут невозможны, так как соответствующие состояния в зоне проводимости уже заняты электронами. [32]
Следует указать еще на одну важную возможность сдвига края поглощения, помимо температурного сдвига. Допустим, что мы рассматриваем поглощение в сильно легированном донорами прямозонном полупроводнике, зонная диаграмма которого приведена на рис. ПО, а. Тогда при вырождении электронов в зоне проводимости уровень Ферми заходит в зону проводимости и состояния, лежащие ниже уровня Ферми, будут практически все заполнены. F - Ес) будут невозможны, так как соответствующие состояния в зоне проводимости уже заняты электронами. [33]
 |
Сдвиг Бурштейна-Мосса в спектре поглощения. а - зонная диаграмма. б - край поглощения нелегированного ( / и сильно легированного ( 2 образцов. [34] |
Следует указать еще на одну важную возможность сдвига края поглощения, помимо температурного сдвига. Допустим, что мы рассматриваем поглощение в сильно легированном донорами пря-мозонном полупроводнике, зонная диаграмма которого приведена на рис. 120, а. Тогда при вырождении электронов в зоне проводимости уровень Ферми заходит в зону проводимости и состояния, лежащие ниже уровня Ферми, будут практически все заполнены. F - Ес) будут невозможны, так как соответствующие состояния в зоне проводимости уже заняты электронами. [35]
А - некоторый численный коэффициент, зависящий от степени вырожденности электронного газа и от механизма рассеяния носителей тока. При других методах определения мы также встречаемся с численными коэффициентами, тоже сложным образом зависящими от этих же факторов, но в этих случаях соответствующие коэффициенты варьируют в гораздо более широких пределах. Так как точное выяснение степени вырождения электронов и механизма их рассеяния представляет самостоятельную трудную задачу, то, при ее не очень достоверном решении, мы получим наименьшую ошибку в том случае, если будем пользоваться для определения п и и эффектом Холла. Еще одно преимущество этого метода связано с тем, что эффект Холла слабо зависит от анизотропии кристалла. [36]
Таким способом фактически учитывается изменение классически доступного объема фазового пространства выделенной группы частиц, возникающее из-за того, что часть состояний этой группы являются связанными и образуют частицу другого сорта. Кроме того, будем считать электронную подсистему слабо вырожденной. Для плотной плазмы паров металлов в околокритической области слабое вырождение электронов практически всегда имеет место. [37]
 |
Температурные зависимости концентрации электронов ( а и уровня Ферми ( б в донорном полупроводнике с Двумя типами донорной примеси при частичной компенсации доноров с энергетическим уровнем EJ. [38] |
Для некоторой концентрации примеси критерий невырожденного полупроводника Ес - F k0T может не выполняться, и полупроводник становится вырожденным. Проделанный таким образом расчет показывает, что с ростом концентрации примеси уровень Ферми, действительно, может приблизиться к зоне проводимости ближе чем на k0T и даже зайти в зону проводимости. Проанализируем, от каких факторов, кроме концентрации примеси, зависит наступление вырождения электронов в зоне проводимости на основе модели полупроводника с одним типом одновалентных доноров. Зависимость уровня Ферми от температуры (3.55), полученная нами для этого случая ранее, приводит к выводу, что величина F ( Т) проходит через максимум при некоторой температуре. [39]
Все эти формы нахождения вещества связаны материальным единством, что проявляется в сходстве относительного распространения главных химических элементов. Однако этими тремя формами, по-видимому, не исчерпываются все возможные состояния вещества в космосе. Имеется вероятность особого безатомного состояния вещества в форме сплошной нейтронной фазы, возникающей за счет вырождения электронов, которые объединяются с ядерными протонами под влиянием ультравысоких давлений в наиболее массивных космических телах. В настоящее время астрофизики допускают, что такими телами являются пульсары, открытые сравнительно недавно. [40]
Существование сверхпроводимости связано с какими-то малыми эффектами, не учитываемыми в грубой модели Ферми-Дирака. Малость этих эффектов проявляется в малости температур, при которых возникает сверхпроводимость, по сравнению с естественными электронными температурами, имеющими порядок величины температуры вырождения электронов. [41]
По соображениям симметрии можно показать, что одноосное напряжение вдоль направления [100] приведет к отщеплению зоны, обозначенной как Х), от остальных двух зон. Таким образом, напряжение [100] расщепляет три зоны на синглет и дублет. Поскольку предполагается, что деформация не влияет на вырождение электронов по спину ( крамерсово вырождение), мы ожидаем, что одноосное напряжение приведет к расщеплению состояния J 3 / 2 на два дублета. Гамильтониан деформаций НРБ в (3.23) справедлив в пределе большого спин орбитального взаимодействия, поэтому пользоваться им для анализа экспериментальных результатов нужно с осторожностью. [42]
Как известно из теории жидких металлов, в случае плотной плазмы важную роль играет эффект равновесных корреляций ионов, описываемый структурным фактором Для систем слабо связанных электронов важен эффект прыжковой проводимости. Этот механизм переноса, известный из теории неупорядоченных полупроводников, может играть важную роль вблизи моттовского перехода. По аналогии с уравнением Больцмана, ъ котором дифференциальное сечение можно представить в виде борновского ряда, учет высших борновских приближений в теории линейного отклика приводит к методу Т - матрицы. При построении теории процессов переноса в плотных ку-лоновских системах необходим учет вырождения электронов и обменной энергии. [43]
Таким образом, изотермическое сжатие низкотемпературной плазмы ( Т Ry / Ai 1 58 105 К) приводит к росту энергии кулоновского взаимодействия, которая, после того, как параметр 7 становится больше единицы, превосходит кинетическую энергию движения частиц. Это обстоятельство сильно затрудняет теоретическое описание неидеальной плазмы, делая невозможным применение теории возмущений и вынуждая пользоваться качественными физическими моделями. Дальнейшее сжатие плазмы вызывает увеличение неидеальности, но только до определенного предела. Дело в том, что с ростом плотности там, где пеА3 1, происходит вырождение электронов. Масштабом кинетической энергии становится энергия Ферми (1.4), которая растет с увеличением плотности плазмы. [44]
К ( Т) имеет вид [ Р ( Ту ] ехр ( - ДЕ / ЛГ), причем F ( 71) - функция, медленно меняющаяся с температурой. Если нам известно количество электронов в зоне проводимости, то очень легко проверить степень вырождения полупроводника. С другой стороны, Ер - 2kT при п да 2 1019 см-3 и исходное приближение перестает быть справедливым - наступает вырождение электронов в зоне проводимости. Если пге т, как это имеет место в InSb, то вырождение в зоне проводимости наступает при значительно меньших концентрациях электронов. [45]
Страницы: 1 2 3 4