Студопедия.Орг 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


 
e E

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

 
e E

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
m
e
p
його істинної маси *


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: 977 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2024 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.011 с)...