6.3电子电导 量子力学理论 电子的运动速度:Vg=2π Y:德布罗意波的频率:k:波数。 因E=hy, 则 Vg=器 a= ()()·() dt
𝒅𝒗𝒈 𝒅𝒕 6.3 电子电导 ( 𝒅𝑬 𝒅𝒌)
6.3电子电导 设电子被电场E加速时,在d时间内,能量增加dE dE d eE.dx=eE(vg.dt) dE 2πeEdE dk .dt dk h dk 得 dk 2πeE dt h 代入加速度公式 4π2d2E a=eE h2 dk2
设电子被电场E加速时,在dt时间内,能量增加dE 𝒅𝑬 = 𝒅𝑬 𝒅𝒌 𝒅𝒌 = 𝒆𝑬 · 𝒅𝒙 = 𝒆𝑬(𝒗𝒈 · 𝒅𝒕) 𝒅𝑬 𝒅𝒌 𝒅𝒌 𝟐𝝅𝒆𝑬 𝒉 · 𝒅𝑬 𝒅𝒌 = · 𝒅𝒕 得 𝒅𝒌 𝒅𝒕 = 𝟐𝝅𝒆𝑬 𝒉 代入加速度公式 a=𝒆𝑬 · 𝟒𝝅 𝟐 𝒉𝟐 · 𝒅 𝟐𝑬 𝒅𝒌𝟐 6.3 电子电导
6.3电子电导 令 h2 m*= 4π2 dk2 电子的有效质量 晶体中电子的运动状态可写成 F=m*a 式中,F=eE;对于自由电子m*=me,对于晶体中的电子,m*m
𝒎∗ = 𝒉 𝟐 𝟒𝝅𝟐 𝒅 𝟐𝑬 𝒅𝒌 𝟐 −𝟏 晶体中电子的运动状态可写成 F=m*·a 令 电子的有效质量 式中,F=eE;对于自由电子m*=me,对于晶体中的电子,m*≠me 6.3 电子电导
6.3电子电导 对于自由电子m*=me,对于晶体中的电子m E 和me不同,m*和取决于能态。 在第I区,属于自由电子性质,m=me。 导带- 轻纯子二 M区 禁带 禁带 MF 在第Ⅱ区, 曲线的曲率为负值, 因而有效质 价带 负质量 允带} 经典现象 量为负值。 I区 0 k 在第Ⅲ区为禁带,第V区曲率为正的,有效质 量也为正值
6.3 电子电导 允带 价带 禁带 导带
6.3电子电导 电子有效质量的提出原因 (1)晶体中的电子一方面受到外力的作用,另一方面受到内部原子及其他电子的 势场作用。 (2)电子的加速度应是所有场作用的综合效果。 (3)内部电场计算困难
电子有效质量的提出原因 (1)晶体中的电子一方面受到外力的作用,另一方面受到内部原子及其他电子的 势场作用。 (2)电子的加速度应是所有场作用的综合效果。 (3)内部电场计算困难。 6.3 电子电导