半导体中的电子状态3.pdf

上节总结 • 半导体中电子的运动，有效质量 半导体中E(K)和k的关系 • 半导体中电子的平均速度 • 半导体中电子的加速度 • 空穴的概念和意义 空穴的有效质量、速度和加速度 1.5回旋共振 • 把具体材料的E(k)--k 关系称为能带结构。能带结构对半导体 材料的性质起着极为重要的影响。 • 不同半导体的能带结构不同，往往是各向异性的，即沿着不 同波矢（波长）K 的方向，E(k)和K 的关系不同。 • 由于实际能带的复杂性，通过回旋共振试验可以确定载流子 的有效质量，从而帮助我们研究能带结构。 1.5.1 k空间等能面  设一维情况下,设能带极值位于k 0 处 2 2 h k 导带底附近: ( )  (0)= E k E c 2m n 2 2 h k 价带顶附近: ( )  (0)=- E k E v 2m p 右图为极值附近E(k)与的关系曲线k   m m 如果知道 与 ,则极值附近能带结构便可掌握 n p k空间等能面为k空间能量相同的各k值点所构成的曲面    对于三维晶体，设k空间的三个基矢为 i , j , k ,则波矢表示为     k k i k j k k x y z 2 k k 2 k 2 k 2 x y z (K x ,K y ,K z ) 特例：导带底：K=0   设导带底位于 ， ( k 0 E k 0) E (0) h2 2 2 2 E (k ) E(0)=  (kx ky kz ) 2m n E(k)为定值，那么不同组的 (K x ,K y ,K z ) 连 接起来构成封闭面成为等能面。