半导体物理学[刘恩科第七版]课后习题解第1章习题解

1、. . . . 学习参考半导体物理学第一章习题( 公式要正确显示，请安装字体mt extra) 1设晶格常数为 a 的一维晶格， 导带极小值附近能量ec(k) 和价带极大值附近能量 ev(k) 分别为：. 12. 晶格常数为 0.25nm的一维晶格，当外加102v/m，107 v/m 的电场时，试分别计算电子自能带底运动到能带顶所需的时间。. 3 1 设晶格常数为a 的一维晶格，导带极小值附近能量ec(k) 和价带极大值附近能量 ev(k) 分别为：0220122021202236)(,)(3ecmkmkkemkkmkv0m。试求：为电子惯性质量，nmaak314.0,1（1）禁带宽度 ;（2

2、）导带底电子有效质量 ; （3）价带顶电子有效质量 ; （4）价带顶电子跃迁到导带底时准动量的变化. . . . 学习参考解：10911010314.0ak（1）jmkmkmkekeemkkeekmdkedkmkdkdejmkeckkmmmdkedkkmkkmkdkdevcgvvvvcc17312103402120122021210122022202173121034021210202022210120210*02.110108.912)1010054.1(1264)0()43(6)(0,0600610*05.310108.94)1010054.1 (4ec43038232430)(232因此

3、：取极大值处，所以又因为得价带：取极小值处，所以：在又因为：得：由导带：043222*83)2(1mdkedmkkcncsnkkkpkpmdkedmkkkkvnv/1095.71010054.14310314.0210625.643043)()()4(6)3(251034934104300222*1所以：准动量的定义：. . . . 学习参考2. 晶格常数为 0.25nm 的一维晶格，当外加102v/m，107 v/m 的电场时，试分别计算电子自能带底运动到能带顶所需的时间。解：根据：tkqef得qektsatsat137192821993421911028.810106.1)0(1028.8

4、10106. 11025.0210625. 610106.1)0(. . . . 学习参考补充题 1 分别计算 si（100） ， （110） ， （111）面每平方厘米内的原子个数，即原子面密度（提示：先画出各晶面内原子的位置和分布图）si 在（100） ， （110）和（ 111）面上的原子分布如图1 所示：（a）(100) 晶面（b）(110) 晶面（c）(111) 晶面214221422142822/1083. 7342232212414111/1059. 92422124142110/1078.6)1043.5(224141100cmatomaaacmatomaaacmatomaa）

5、：（）：（）：（. . . . 学习参考补充题 2 一维晶体的电子能带可写为)2cos81cos87()22kakamake（，式中 a 为 晶格常数，试求（1）布里渊区边界；（2）能带宽度；（3）电子在波矢 k 状态时的速度；（4）能带底部电子的有效质量*nm；（5）能带顶部空穴的有效质量*pm解： （1）由0)(dkkde得ank（n=0，1， 2）进一步分析ank) 12(，e（ k）有极大值，222)makemax（ank2时， e（k）有极小值所以布里渊区边界为ank) 12(2) 能带宽度为222)()makekeminmax（(3）电子在波矢k 状态的速度)2sin41(sin1

6、kakamadkdev（4）电子的有效质量)2cos21(cos222*kakamdkedmn. . . . 学习参考能带底部ank2所以mmn2*(5) 能带顶部ank)12(，且*npmm，所以能带顶部空穴的有效质量32*mmp1. 若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。2. 若不是心宽似海，哪有人生风平浪静。在纷杂的尘世里，为自己留下一片纯静的心灵空间，不管是潮起潮落，也不管是阴晴圆缺，你都可以免去浮躁，义无反顾，勇往直前，轻松自如地走好人生路上的每一步3. 花一些时间，总会看清一些事。用一些事情，总会看清一些人。有时候觉得自己像个神经病。既纠结了自己，又打扰了别人。努力过后，才知道许多事情，坚持坚持，就过来了。4.岁月是无情的，假如你丢给它的是一片空白，它还给你的也是一片空白。岁