Составители:
Рубрика:
j
i
= -ev
i
где е – заряд электрона. Все электроны валентной зоны создают
плотность тока
j = - e Σ v
i
(1)
где суммирование проводится по всем состояниям, занятым электронами.
В полностью заполненной валентной зоне все направления скоростей
электронов равновероятны. Таким образом, согласно формуле (1),сила
тока, создаваемого электронами полностью укомплектованной зоны,
равна нулю – j = 0. При отсутствии в зоне электрона в к–ом состоянии
суммарная плотность тока равна
j = - e
Σ
V
I
= e v
k
(2)
Таким образом, суммарный ток всех электронов зоны, имеющей одно
вакантное состояние, эквивалентен току, обусловленному движением
одной частицы с положительным зарядом +е, т.е. дырки, имеющей
скорость по модулю равную скорости отсутствующего электрона.
Вакантные уровни образуются у потолка валентной зоны, где
эффективная масса отрицательна. Отсутствие частицы с отрицательной
эффективной массой
m* < 0, эквивалентно наличию частицы с
положительной массой m
p
= |m*|. Вблизи вершины валентной зоны и дна
зоны проводимости дисперсионную кривую можно представить в виде
параболы, и эффективная масса,
m* = h
2
(d
2
E/dk
2
)
- 1
(3)
в этом случае сохраняет постоянное значение. Таким образом, валентная
зона с небольшим числом вакансий эквивалентна почти пустой зоне,
содержащей небольшое количество квазичастиц (дырок).
Рассмотрим собственные полупроводники. Отсчет энергии будем
производить от дна зоны проводимости, Е
с
, т.е. положим Е
с
= 0.
Эффективную массу электрона в зоне С обозначим: m
n
(m* = m
n
). Тогда
E(k) = h
2
k
2
/(2m
n
) (4)
а функция плотности состояний, согласно формуле (29) части 3, равна
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- …
- следующая ›
- последняя »
