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半导体中电子的运动
－－有效质量
半导体中电子的运动
－－有效质量
从粒子性出发, 它具有一定的质量 m0和
运动速度 V, 它的能量E和动量P分别为:
一、自由空间的电子
从波动性出发, 电子的运动看成频率为 、
波矢为 K 的平面波在波矢方向的传输过程.
自由电子E与k 的关系
E
k
0
对 E(k)微分, 得到
当有外力 F 作用于电子时, 在 dt 时间内, 电子
位移了ds 距离, 那么外力对电子所作的功等于
能量的变化, 即:
2. 速度 V(k)
3. 加速度 a
二、半导体中的电子：
晶体中作共有化运动的电子平均速度:
1.速度 V
设导带底或价带顶位于 k=0, 则
以一维情况为例：
设 E(k)在 k=0 处取得极值，在极值附近按泰勒级数展开：
得到能带极值附近电子的速度为
m*为导带底或价带顶电子的有效质量
导带底
价带顶
电子的m*>0;
电子的m*<0;
(1)在整个布里渊区内，V~K不是线形关系.
(2)正负 K 态电子的运动速度大小相等, 符
号相反.

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