半導(dǎo)體的基本能帶結(jié)構(gòu)知識(shí)分享

半導(dǎo)體的基本能帶結(jié)構(gòu)精選資料第七章半導(dǎo)體電子論半導(dǎo)體資料——一種特其他固體資料固體能帶理論的發(fā)展——半導(dǎo)體的研究起到了推動(dòng)作用半導(dǎo)體資料與技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展——固體物理研究的深度與廣度產(chǎn)生了推動(dòng)作用電子的運(yùn)動(dòng)是多樣化的半導(dǎo)體資料性質(zhì)與雜質(zhì)、光照、溫度和壓力等要素有親密關(guān)系半導(dǎo)體物理的研究僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝2精選資料——進(jìn)一步揭穿資猜中電子各種形式的運(yùn)動(dòng)——說明電子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律07_01半導(dǎo)體的基本能帶結(jié)構(gòu)——一般溫度下，熱激發(fā)使價(jià)帶頂部有少許的空穴導(dǎo)帶底部有少許的電子電子和空穴是載流子——決定了半導(dǎo)體導(dǎo)電能力半導(dǎo)體的帶隙僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝3精選資料本征光吸取——光照將價(jià)帶中的電子激發(fā)到導(dǎo)帶中形成電子—空穴對(duì)光子能量知足長波極限02

2cEgcEg僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝4精選資料——本征吸取邊，發(fā)生本征光吸取的最大光的波長2本征邊周邊光的躍遷1)豎直躍遷——直接帶隙半導(dǎo)體僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝5——電子吸取光子從價(jià)帶頂躍遷到導(dǎo)帶底狀態(tài)精選資料Egkk知足能量守恒知足準(zhǔn)動(dòng)量守恒光子的波矢準(zhǔn)動(dòng)量守恒的選擇定章僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝6精選資料——躍遷的過程中，電子的波矢可以看作是不變的——電子初態(tài)和末態(tài)幾乎在一條豎直線上價(jià)帶頂和導(dǎo)帶底處于k空間的同一點(diǎn)——稱為豎直躍遷——直接帶隙半導(dǎo)體2)非豎直躍遷——間接帶隙半導(dǎo)體——電子吸取光子從價(jià)帶頂躍遷到導(dǎo)帶底狀態(tài)且過程知足能量守恒僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝7精選資料——電子吸取光子的同時(shí)伴隨吸取或發(fā)出一個(gè)聲子能量守恒Ek僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝8精選資料聲子的能量能量守恒動(dòng)量守恒

——忽略不計(jì)EkEkk'kq——聲子的準(zhǔn)動(dòng)量與電子的相差不多——不計(jì)光子的動(dòng)量僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝9精選資料——非豎直躍遷過程中——光子供給電子躍遷所需的能量——聲子供給電子躍遷所需的動(dòng)量遷小得多——間接帶隙半導(dǎo)體零帶隙半導(dǎo)體——帶隙寬度為零僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝10

Ekk'kq非豎直躍遷——二級(jí)過程，發(fā)生幾率比起豎直躍精選資料本征光吸取帶隙寬度的丈量電導(dǎo)率隨溫度的變化電子－空穴對(duì)復(fù)合發(fā)光本征光吸取的逆過程——導(dǎo)帶底部的電子躍遷到價(jià)帶頂部的空能級(jí)發(fā)出能量約為帶隙寬度的光子3帶邊有效質(zhì)量半導(dǎo)體基本參數(shù)之一——導(dǎo)帶底周邊電子的有效質(zhì)量價(jià)帶頂周邊空穴的有效質(zhì)量將電子能量按極值波矢睜開僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝11精選資料Ek( )Ek( )Ek( )](kkk00)k[012i31[2kiEk( )](k0ikki0i)2在極值處，能量擁有極值電子能量僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝12精選資料01E2Ek( )Ek( )22(k)(kk)x2k0xx0x12(kE)(kkk)22y2y0y0y僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝13精選資料12(kE)(kkk)2z20zz0z2Ek( )Ek( )012[(2kE2)(k0xkkx0x)2(2kEy2)(k0ykyk0y)2(2kEz2)(k0zkkz0z)]2x僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝14精選資料有效質(zhì)量222E(k)E(k0)2m*(kxk0x)22m*y(kyk0y)22m*z(kzk0z)2x僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝15精選資料有效質(zhì)量的計(jì)算——微擾法eikru(r)晶體中電子的波函數(shù)——布洛赫波nknk僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝16精選資料布洛赫波知足

[(r2m動(dòng)量算符作用于布洛赫函數(shù)V僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝17精選資料(pV(r)kp)unkn2(r)[E(k)2k2]unk(r)2mm2m——方程的解為晶格周期性函數(shù)求解方程&利用周期性函數(shù)解的條件獲得電子的所有能量微擾法的思想若是已知處的解僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝18精選資料布里淵區(qū)其余任一點(diǎn)的解可以用來表示p)kp]u(r)[E(k)2k22]u(r)nknnk[V(r2mm2m布里淵區(qū)中心的情況已知晶體中電子在的所有狀態(tài)和僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝19精選資料p2)]u(r)E(0)u(r)n0nn0知足的方程[V(r2m用微擾法求周邊的[p2V(r)kp]u(r)[E(k)nkn2k2]unk(r)2mm2m——周期性場(chǎng)中電子的哈密頓函數(shù)和波函數(shù)僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝20精選資料——微擾項(xiàng)標(biāo)志為零級(jí)波函數(shù)——假設(shè)能帶是非簡并狀況僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝21精選資料[V(r)kp]unk(r)[En(k)2k2]unk(r)p22mm2m能量一級(jí)修正——由于僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝22精選資料——為的一次項(xiàng)能量二級(jí)修正僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝23精選資料nn22m22inE(k)E(0)2mkn0Ep(n0'0)nE'0n'(p0)n0kkjjiijn'2k22npn0i'0n'0pnj0Ekn( )En(0)2mm2ijn'En(0)En'(0)kkij選擇為主軸方向僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝24精選資料Ekn( )En(0)2k222npn0Ein(0)'0nE'0n'(0)pni0ki22mmin'比較有效質(zhì)量

112npn0i'0npn'0i0mi*mm2n'En(0)En'(0)112n0pin'0n'0pin0有效質(zhì)量*mm2n'En(0)En'(0)mi僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝25精選資料諸多的中若是存在一個(gè)態(tài)——不為零——很小將起主要作用——導(dǎo)帶（布里淵區(qū)中心）點(diǎn)周邊的有效質(zhì)量——主要作用是價(jià)帶____導(dǎo)帶底與價(jià)帶頂能量差最小——只保留起主要作用的一項(xiàng)，分母能量差是帶隙寬度——帶隙寬度越小，有效質(zhì)量越小幾種半導(dǎo)體資料的帶隙寬度與有效質(zhì)量僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝26精選資料GaAs1.5eV0.07m21InP1.3eV0.07m19GaSb0.8eV0.04m17InAs0.46eV0.02m23InSb0.26eV0.013m20僅供學(xué)習(xí)與交流，若有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除感謝27精選資料的狀況使總是沿著對(duì)稱軸的方向（111等）——有效質(zhì)量經(jīng)常是各向異性的——沿著對(duì)稱軸方向的有效質(zhì)量稱為縱有效質(zhì)量——垂直于對(duì)稱軸方向的