9.4. Жартылай өткізгіштің электр өтімділігі
Жартылай өткізгіштердің электрөтімділігін классикалық механика көзқарасы жағынан қарастыруға болады, яғни біруақытта электрондардың да кемтіктердің де импульстері мен координаттары өлшемдес және әр электрон мен кемтіктің қозғалысын жеке жеке аңдуға болады деп есептеуге болады. Осыны салыстырмалы түрде жіңішке тыйым салынған зона жағдайындағы (4.5) күйінің бос емес функциясын қарастыра отырып, көрсетуге болады (9.11-суретті қара). Осы жерде штрихпен электрондармен толтырылған күйлер белгіленген. 9.11-суретте көрсетілген тәуелділікті талдап, екі қорытынды жасауға болады.
9.11-сурет. Жартылай өткізгіштердегі электрондардың күйлерде үлестірілуі
Біріншісі, өтімділік зонадағы электрондар саны валентті зонадағы кемтіктер санына тең болғандықтан, 1 және 2 аудандар бір біріне шамамен бірдей болуы керек (электрондардың, кемтіктердің және толқындық векторлар кеңістігіндегі күйлердің үшөлшемді үлестірілуінің тиімді массасы шамаларындағы кішкене түзетулерімен). Ол Ферми деңгейі тыйым салынған зонаның ортасымен сәйкес келгенде ғана жүзеге асады. Осы мәлімдемені қатал дәлелдеуге де болады ([1, 2, 3] қара).
Екіншісі, болғандықтан, өтімділік зонада электронды (және валентті зонадағы кемтіктерді) кездестіру ықтималдылығын есептеу үшін (9.5) теңдеуі Больцман үлестірілуіне айналады:
(9.27)
Бұл электрондар мен кемтіктердің іс-қимылын айқындау барысында классикалық тәсілдерді пайдалануға мүмкіндік береді. Е шамасын валентті зонаның жоғарғы жағынан алып тастау алып тастау ыңғайлы, және оны біз келесіде осылай баяндамадаймыз.
Достарыңызбен бөлісу: |