半导体的基本能带结构

第七章 半导体电子论 杂质、光照、温度与压力 空穴 电子 载流子 —— 光照将价带中得电子激发到导带中 形成电子 — 空穴对 2cEg  0 2cEg —— 电子吸收光子从价带顶 跃迁到导带底 状态 kkgE  直接带隙半导体 Ek   Ek    k '  k q 间接带隙半导体 电子－空穴对复合发光电子得有效质量 空穴得有效质量 01 2E2  2(kx2 ) (k0x kx k0x)()()EkEk12(2kEy2 ) (k0y ky k0y)212(2kEz2 ) (k0z k kz  0z)2E k( )E k( )012[(2kE2 ) (k0x k kx  0x)2 (2kEy2 ) (k0y ky k0y)2 (2kEz2 ) (k0z k kz  0z) ]2 x  222E(k)E(k0)  2m* (kx k0x)2  2m*y (ky k0y )2  2m*z (kz k0z)2x有效质量得计算 eikru (r) nk nkp2)]eikrunk (r)En (k)eikrunk (r)V( p2 V(r)  k  p)unk(r) [En(k)  2k2 ]unk(r)2mm2m(2[rm动量算符 作用于布洛赫函数 布洛赫波满足 p2)  k  p]unk(r) [En(k)  2k2]unk(r)[V(r2mm2m 假如已知 处得解 p2)]un0(r)En(0)un0(r) [ V(r2m [ p2 V(r)  k  p]unk(r) [En(k)  2k2]unk(r)2mm2m [ V(r)  k  p]unk(r) [En(k) 2k2]unk(r) p2 2mm2m—— 微扰项 标记为 能量一级修正 —— 因为 En (k) En (0) 22mk2 m22  n0 Epin (n0'0) nE'0n' (p0j) n0 kik j能量二级修正 ijn' 比较 *2''0'0'00211(0)(0)iininnnpnnpnmEEmm有效质量 1 1 2 n0 pi n'0 n'0 pi n0 * mm2 n'En (0) En' (0) mi几种半导体材料得带隙宽度与有效质量 得情况 使 总就是沿着对称轴得方向（111等）