 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Ефективна маса
|
|
Рух вільного електрона у полі
E 0 описується рівнянням Ньютона
a = − e E 0 m.
В кристалі
поведінка електрона значно складніша, оскільки, крім зовнішнього поля, на нього ще діє періодичне поле
кристала
E кр, яке, до речі, значно перевищує поле зовнішнє. Дія періодичного кристалічного поля
зводиться до періодичного прискорення та сповільнення дрейфового руху електрона, хоча до зразка прикладається стале зовнішнє поле. З урахуванням внутрішнього поля кристала рівняння, яке виражає
закон Ньютона, повинно мати вигляд
a =
+ Fкр
.
(6.6.2)
m
Своєрідність впливу періодичної сили
Fкр
полягає у тому, що поряд із пропорційною залежністю
прискорення під дією загальної сили (6.6.2), існує пропорційна залежність усередненого прискорення від
зовнішньої сили
a ~ E 0. Тому рух електрона у кристалі достатньо надійно можна описати, не
враховуючи явно внутрішнього поля
a =. (6.6.3)
m*
Коефіцієнт пропорційності m*
має розмірність маси й називається ефективною масою електрона.
Формула (6.6.3) описує так зване наближення ефективної маси. Зазначимо, що це наближення справедливе лише для електронів з енергіями, близькими до енергії нижнього чи верхнього краю зон. Використовуючи поняття ефективної маси, рух електронів та дірок у кристалі можна описувати як результат дії лише зовнішнього поля, абстрагуючись від взаємодії їх із кристалічним полем. Вплив неврахованого явно періодичного поля проявляється лише у невідповідності ефективної маси істинній масі вільного електрона. Електрони та дірки мають різні ефективні маси, оскільки належать до різних енергетичних зон, тобто знаходяться в неоднакових кристалічних полях. Ефективна маса дірки в
більшості кристалів перевищує ефективну масу електрона.. Відношення ефективної маси електрона до
|
|
|
|
m менше від одиниці, тоді як для дірок, навпаки, *
m > 1. Винятком із цього
правила є Ge, в якому ефективна маса дірки менша за масу електрона. Поняття ефективної маси застосовне і до металів.
Дата публикования: 2015-01-14; Прочитано: 993 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
