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半导体中的空穴
空穴波矢 kp
假设价带内失去一个ke态的电子，而价带中其它能级均有电子占据，它们的波矢总和为∑ k
满带时：
∑ k+ ke=0
∑ k=－ke，而∑ k ＝kp
∴空穴的波矢 kP=-ke
空穴的速度
设价带所有电子形成的总电流为 J，那么：
2. 空穴的能量
○
●
Ec
Ev
E(ke)
设价带顶的能量 Ev=0
△E
电子从价带顶Ev→ke，将释放出能量：
空穴从价带顶Ev→ke，也就是电子从ke态到价带顶，将获得能量：
3. 空穴的有效质量和加速度
电子的有效质量记为me*
电子能量
空穴能量
空穴的有效质量记为 mp*
在价带顶：
在价带顶附近空穴的有效质量为正的恒量。
加速度
由电子的波矢ke、能量E(ke)、有效质量 m*e等可推导出空穴的波矢kP、能量E(kp)、有效质量m*p及加速度 ：
1.满带
对电流无贡献
2.不满带
对电流有贡献
不满带
中的电
子
电流
○
●
EC
EV
电子少
电子多
导带
价带
设价带内失去一个ke态的电子，而价带中其它能级均有电子占据:
Ec
Ev
E(ke)
J 表示该价带内中实际存在的电子引起的电流密度。
○
●
设想有一个电子填充到空的ke态，这个电子引起的电流密度为（-q）V（ke）。
在填入这个电子后，该价带又成了满带，总电流密度应为零，即
价带内ke态空出时，价带的电子产生的总电流，就如同一个带正电荷q的粒子以ke状态的电子速度V（ke）运动时所产生的电流。
称这个带正电的粒子为空穴。
电子：带负电的导电载流子，是价电子脱离原子束缚后形成的准自由电子，对应于导带中占据的电子
空穴：带正电的导电载流子，是价电子脱离原子束缚后形成的电子空位，对应于价带中的电子空位
半导体中的载流子：能够导电的自由粒子
电子和空穴共同参与半导体的导电。

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