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1、Bloch電子的準(zhǔn)經(jīng)典運(yùn)動(dòng)Bloch電子的準(zhǔn)經(jīng)典運(yùn)動(dòng)Next:如何描述晶體電子的運(yùn)動(dòng)速度、準(zhǔn)動(dòng)量和有效質(zhì)量?Bloch電子的準(zhǔn)經(jīng)典運(yùn)動(dòng)一、電子速度色散關(guān)系: 準(zhǔn)電子:Bloch電子的準(zhǔn)經(jīng)典運(yùn)動(dòng)二、準(zhǔn)動(dòng)量電子受外力作用時(shí),根據(jù)功能原理2)上式類似于牛頓定律,是電子在力作用下運(yùn)動(dòng)的基本方程。 1) 定義為準(zhǔn)動(dòng)量Bloch電子的準(zhǔn)經(jīng)典運(yùn)動(dòng)三、有效質(zhì)量 下面討論電子的質(zhì)量。從基本關(guān)系式出發(fā): 與 類比Bloch電子的準(zhǔn)經(jīng)典運(yùn)動(dòng)有效質(zhì)量 定義有效質(zhì)量張量:選坐標(biāo)于主軸方向(kx , ky , kz 方向),張量積為零有效質(zhì)量是材料的重要實(shí)驗(yàn)參數(shù)(可查表)有效質(zhì)量包括晶格周期場(chǎng)的作用,使得我們可以簡(jiǎn)單地處
2、理外場(chǎng)力作用下電子的位置運(yùn)動(dòng)Bloch電子的準(zhǔn)經(jīng)典運(yùn)動(dòng)有效質(zhì)量 有效質(zhì)量近似有效質(zhì)量有方向性:mx*, my*, mz* 一般不相等m* 不是常數(shù),與 k有關(guān)??梢哉?、負(fù)、無窮大實(shí)際材料(如半導(dǎo)體),在很大的能量范圍,有效質(zhì)量近似為常數(shù)有效質(zhì)量近似,那么晶體電子運(yùn)動(dòng)的圖像如經(jīng)典圖像。Next:如何利用能帶理論區(qū)分導(dǎo)體、絕緣體與半導(dǎo)體?滿帶不導(dǎo)電 在滿帶中(無電場(chǎng)),每個(gè)電子有電流 -qv;但k 和 k 的電子的電流互相抵消。當(dāng)外加電場(chǎng)(或磁場(chǎng))時(shí),任一時(shí)刻,電子的填充狀況不改變,電子以同樣速度在K空間移動(dòng),總電流仍為零。 能帶論 :滿帶不導(dǎo)電 在恒電場(chǎng)下部分填充能帶可以產(chǎn)生電流 在E=0時(shí),電子在 k 的態(tài)上對(duì)稱分布,總電流為零;在E0時(shí),所有電子在K空間沿同一方向移動(dòng),會(huì)有部分電子的電流不被抵消,產(chǎn)生凈電流 部分填充能帶可以產(chǎn)生電流 產(chǎn)生直流電流,必需有非彈性碰撞近滿帶和空穴設(shè)想帶中只有一個(gè)態(tài)k未被占據(jù)該帶的全部
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