- 1
Физика полупроводников с пониженной размерностью
1. Энергетический спектр электронов и плотность электронных состояний в низкоразмерных объектах 1.1 Важнейшие квантовомеханические характеристики тел Энергетический спектр электронов Е и плотность квантовых состоянии n(Е)-важнейшие характеристики объекта, определяющие его электронные свойства и реакцию на внешние воздействия. Энергетический спектр - это совокупность возможных значений энергий частицы в данных условиях. Если энергия квантуется, то энергетический спектр называется дискретным (квантовым), если может принимать непрерывный ряд значений - спектр называется сплошным (непрерывным).
Плотность состоянии n(Е)- это число квантовых состояний электронов на единицу объема, площади или длины (в зависимости от размерности объекта), отнесенные к единичному интервалу энергии, т.е. где dn(E) - число возможных состоянии в интервале от Е до Е+ dЕ .2 Энергетический спектр неограниченного кристалла 3D-электронного газа Электроны в таком кристалле могут двигаться свободно в любом направлении. Кинетическая энергия электрона
где px, py, pz и kx, ky, kz - пространственные компоненты импульса и волнового вектора соответственно. В пределах зоны проводимости величина Е может принимать непрерывный ряд значений. Расстояние между соседними уровнями в энергетической зоне ~ 10-22эВ. Зависимость Е от составляющих волнового вектора (kx, ky, kz) вблизи дна проводимости представлена на (рис.1). График функции n(Е) на (рис.2) - парабола В пределах одной энергетической зоны функции Е(kx, ky, kz) и n(Е) непрерывны. Поэтому электронные свойства неограниченного кристалла под влиянием внешних воздействий изменяются непрерывно. .3 Энергетический спектр КЯ (2D-электронного газа) Движение электронов в КЯ ограничено в одном направлении (вдоль оси y) и оно может рассматриваться как движение в бесконечной яме (рис.3).
Если ширина ямы вдоль оси у равна а, то в области 0
- 1
Похожие работы
Интересная статья: Основы написания курсовой работы