固體物理學(xué)-電子在磁場和電場中的運動之恒定電場作用下電子的運動_第1頁
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文檔簡介

05_02恒定電場作用下電子的運動

——一維緊束縛近似,電子在恒定電場中的運動規(guī)律電子的能量電子的速度有效質(zhì)量簡約布里淵區(qū)能帶——電子的速度和有效質(zhì)量能帶底部能帶頂部——電子在k空間做勻速運動電場力——沿k軸的正方向(E沿k的負(fù)方向)電子的速度——在外加電場作用下電子的運動電子的運動保持在同一個能帶內(nèi)——能量周期性變化——k空間布里淵區(qū)電子的速度——同時從移動進(jìn)來——電子從

移動出去電子速度振蕩

——外力使電子加速,速度增大——電子到達(dá)能帶頂部——電子做減速運動電子速度振蕩

范圍內(nèi),不斷增大電子速度振蕩

——電子到達(dá)能帶底部——不斷減小電子速度振蕩

電子運動在實空間中的描述

——電子在實空間中運動的振蕩——能帶的傾斜

外電場中電子能量本征值附加的能量——E沿–x方向電子運動的振蕩

t=0電子由帶底A點經(jīng)B點到達(dá)C點——k=0到k=/a的運動——在C點電子遇到帶隙,電子將被全部反射回來電子由C點經(jīng)過B點回到A點——k=-/a到k=0的運動——兩個能帶的情形電子在實空間運動振蕩——電子在運動的過程中,受到聲子、雜質(zhì)和缺陷的散射相鄰兩次散射之間的平均時間間隔為——電子的平均自由運動時間——如果

很小,電子來不及完成振蕩就被散射破壞了——

>>1——振蕩圓頻率電子運動振蕩的條件振蕩圓頻率如果——金屬中無法實現(xiàn)——絕緣體早已擊穿——很難觀察到電子的振蕩一般電場下,在k空間電子只是發(fā)生了一個小位移——無法實現(xiàn)振蕩電場強(qiáng)度——根據(jù)量子理論,電子可以發(fā)生勢壘貫穿效應(yīng)穿透位壘的幾率——位壘長度——當(dāng)電場足夠強(qiáng)時,若下面的能帶被電子填充滿或者接近填充滿,上面能帶是空帶可以接納電

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