2022-2023学年高二物理竞赛课件：半导体的能带结构

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半导体的能带结构一、半导体能带极值附近E(k)

的分布1.K

空间的等能面(1)

极值点k0

为(kx0,ky0,kz0).能量E

在极值点k0

附近的展开其中：在长轴方向:m*大,E

的变化缓慢,在短轴方向:m*小,E

的变化快.(2)

极值点k0

正好在某一坐标轴上能量E

在K

空间的分布为一旋转椭球曲面设k0

在Z

轴上,晶体为简立方晶体,以Z

轴为旋转轴.●kokxkykzmt为横向有效质量,ml

为纵向有效质量若ml>mt,为长旋转椭球mt>ml,为扁形旋转椭球(3)

极值点k0

在原点能量E

在波矢空间的分布为球形曲面●kokxkykz将一半导体样品放在一均匀恒定的磁场B中,电子在磁场中作螺旋运动,它的回旋频率ωc与有效质量(对于球形等能面)的关系为:2.回旋共振法测出共振吸收时电磁波的频率

和磁感应强度B，便可算出有效质量m*。再以电磁波通过半导体样品，当交变电磁场频率

等于

时，就可以发生共振吸收。确定能带极值附近E(k)

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