半导体物理学中,为什么满带不导电?

半导体物理学中,为什么满带不导电?,第1张

电流是由载流子定向运动产生的,而载流子的速度是k(波矢)的函数,所谓的满带,是在k空间的一个布里渊区所有态上都有电子分布,而布里渊区上的电子分布又是周期性的,由于电场作用在一端的电子离开,另一端又有与刚离开的电子相同能量态的电子补充,这样就没有外显电流了。

另外空穴就是电子的一种等效,不赘述

满带对导电无贡献,电子受电场力作用,以一定速度漂移,得到附加能量电子,要到较高的能级上去,满带能隙宽,在外电场的作用下, 电子很难接受外电场的能量,形不成电流。半导体通常的情况是,能隙较窄, 温度升高时, 一部分电子从价带跃迁到导带,形成不满带。在满带中,所有+/-k量子态同时被电子填充,总电流抵消,外电场作用下不改变情况,满带不导电。详见有半导体章节的量子物理书

研究固体中电子运动规律的一种近似理论。固体由原子组成,原子又包括原子实和最外层电子,它们均处于不断的运动状态。为使问题简化,首先假定固体中的原子实固定不动,并按一定规律作周期性排列,然后进一步认为每个电子都是在固定的原子实周期


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