Опять холодный термояд?

Для эффективной массы электро­на в со­ответствии с формулой (1.31) получим выражение m*=/ga2. Сле­­довательно, вбли­­­зи дна и в средней части разрешенной зо­­ны эф­фе­ктивная мас­са электрона является постоянной и по­ло­жи­­те­ль­ной вели­чи­ной. Заметим, что при возрастании ши­­ри­ны раз­­решен­ной зо­ны (что происходит с увеличением па­ра­­­ме­т­ра g) эф­­­фек­тивная масса эле­ктрона уменьшается, а скорость эле­ктро­на vе увеличивается.
Вблизи границ первой зоны Брил­люэна ско­рость эле­к­т­ро­­нов ve про­хо­­дит че­рез максимум, а на границах зо­ны (k=p/a) ста­но­вится ра­­­вной нулю (рис. 1.19, б), что соответствует оста­нов­ке и отра­же­нию электрона. Поэ­тому вб­ли­зи границы зо­­ны Бриллюэна зна­че­ние эффективной мас­сы эле­к­трона воз­­ра­с­та­ет до бесконечности, а фу­н­­кция m*(k) пре­те­р­пе­ва­ет разрыв и ме­ня­ет знак на отри­ца­тельный (рис. 1.19, в). Та­ким образом, эф­­фек­ти­в­ная масса элек­т­ро­на вблизи пото­л­ка раз­ре­­шенной зоны является от­рицательной ве­ли­чиной, т. е. m*
В таблице 1.4. приведены значения эффективных масс электронов и дырок в различных полупроводниковых материалах.

 

Эффективная масса электрона в кристалле и ее физический смысл

Особенности движения электронов в кристалле обусловлены их взаимодействием с кристаллической решеткой. Оказывается, что движение отдельного электрона в кристалле можно описывать тем же уравнением, что и для свободной частицы, т.е. в виде второго закона Ньютона, в котором учитываются только внешние по отношению к кристаллу силы.

...

Сравнивая выражение (2.18) со вторым законом Ньютона, видим, что электрон

в кристалле движется под действием внешней силы так, как двигался бы под действием той же силы свободный электрон, если бы он обладал массой

image139.gif @ www.sibsauktf.ru [кеш]

Величину m* называют эффективной массой электрона в кристалле.

Строго говоря, эффективная масса электрона никакого отношения к массе свободного электрона не имеет. Она является характеристикой системы электронов в кристалле в целом. Вводя понятие эффективной массы, мы реальному электрону в кристалле, связанному взаимодействиями с кристаллической решеткой и другими электронами, сопоставили некую новую свободную “микрочастицу”, обладающую лишь двумя физическими параметрами реального электрона - его зарядом и спином. Все остальные параметры - квазиимпульс, эффективная масса, кинетическая энергия и т.д. - определяются свойствами кристаллической решетки. Такую частицу часто называют квазиэлектроном, электроном-квазичастицей, носителем отрицательного заряда или носителем заряда n-типа, чтобы подчеркнуть ее отличие от реального электрона.

Особенности эффективной массы электрона связаны с видом дисперсионного соотношения электрона в кристалле (рис.2.10). Для электронов, располагающихся у дна энергетической зоны, дисперсионное соотношение можно приблизительно описать параболическим законом

Если при движении электрона в потенциальную энергию переходит не только вся работа внешней силы, но и часть кинетической энергии, имевшейся у электрона (DEк

 

http://ru.wikipedia.org/wiki/...

recom_s09.pdf

 

Краткие сообщения по физике ФИАН, 2004. №4. с. 39 – 49.
Возможны ли низкоэнергетические ядерные реакции с точки зрения законов
сохранения?
А.А. Рухадзе, Л.И. Уруцкоев, Д.В. Филиппов.