2022-2023学年高二物理竞赛课件:回旋共振(共11张PPT)

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2022-2023学年高二物理竞赛课件:回旋共振(共11张PPT)

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回旋共振
回旋共振
将一块半导体置于均匀恒定的磁场中,设磁
感应强度为 ,半导体中电子初速度为 ,
磁场力的大小为:
电子在恒定磁
场中的运动
为v在垂直于B的平面内的投影,
磁场力的方向垂直于v与B所组成的平面。
则:电子在垂直于B的平面内作圆周运动;同时以速度 作匀速运动,运动轨迹为一螺旋线。
若等能面为球面,即 ,
则:
一般情形:若等能面为椭球面,则有效质量是各向异性的,
运动方程为:
由于电子将以频率 作圆周运动,设
即:
代入上面方程组,有:
即:
则有两个解:

电子平行于磁场方向匀速运动。
运动方程是线性齐次的,因此,一般情况下为以上两种运动的叠加,即为绕磁场的螺旋运动。 为旋转角频率。
设磁场强度B与能量椭球三个主轴间的方向余弦分别为:
回旋共振实验中,除了在半导体样品上加一恒定磁场外,还要再施加一交变电磁场,并让电分量E垂直于磁场。则电子一方面绕磁场作螺旋运动,另一方面又受到交变电磁场作用,当电磁场的频率与电子的回旋频率相同时,它们将不断被交变电场加速,从而获得能量,引起共振吸收。
通过测定共振吸收时的电磁场的频率和磁感应强度B,就可以求得有效质量Mn*。通过改变B的方向,测量共振吸收峰的个数和位置变化,还可以确定能带极值在布里渊区中的分布,以及等能面形状。
主要根据课堂讲授内容。
1。热电子功函数和电子亲和势。
2。外电场作用下、金-半接触、半导体-半导体接触,表面态对表面电势和表面能带的影响,会画接触后能带图,可以根据具体情况计算表面势、势垒高度等。
3。积累层、耗尽层、反型层,强反型层的概念。
4。P-N结的能带图。
5。异质结和欧姆接触的概念。
6。MOS的性质;理想MOS条件;费米势的概念;C-V特性的解释
一、五种光吸收过程:
1、本征吸收
2、激子吸收
3、自由载流子吸收
4、杂质吸收
5、晶格振动吸收
概念、物理过程的描述;
吸收阈值;
吸收谱的特点及相对位置。
二、光电导,定态光电导和光电导的驰豫,驰豫时间;
相关概念、物理过程的描述及其性质。
陷阱效应、作用及其对光电导的影响。
小注入!
丹倍效应和光磁效应:
相关概念、物理过程的描述及其性质。
相关应用。
光生伏特效应:

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