半导体物理中 载流子的有效质量可以是负的，为什么？ 有什么物理意义 ???

你的这个问题是固体物理中的一个基本概念问题。

有效质量只有在能带顶附近处才是负的，而能带顶正好对应于Brilouin区边缘，因此有效质量在Brilouin区边缘处为负。当电子在外力作用下运动时，电子的动量增大，即波矢增大——向Brilouin区边缘移动；因为波矢为Brilouin区边缘处的k的电子波满足布拉格反射条件，则电子波将要受到晶格原子的强烈反射，使得电子速度下降，从而随着外力的作用，电子的动量不断增大，但是速度却是不断地减小，这就意味着具有负的有效质量（p=m*v）。

在外场变化剧烈、其波长不能远大于晶格常数的话，就需要考虑量子效应了，经典近似即失效。

而对于晶体中的电子，一般都满足经典近似条件，故可以采用有效质量概念。实际上，能够采用有效质量，也就是意味着电子的能量与其速度或者波矢的平方成正比（抛物线关系）——经典自由粒子。

但是也不是所有的能带电子都能够使用有效质量，实际上只有对于处在能带极值（导带底和价带顶）附近的电子和空穴才可以（能量与波矢之间存在抛物线关系），而对于能带中部处的载流子，因为能量很高，偏离了抛物线关系，有效质量没有意义。

看参见：“http://blog.163.com/xmx028@126” 和“xmxn24.bokee.com”网页。

在半导体物理中电子的迁移率与哪些因素有关？迁移率和单位载流子的电荷量、载流子的平均自由时间和载流子有效质量有关。迁移率=电荷量乘自由时间×有效质量。平均自由时间是指载流子受晶格两次散射中间的时间,即外电场下自由加速的时间。迁移率是单位电场强度下所产生的载流子平均漂移速度。迁移率代表了载流子导电能力的大小，它和载流子（电子或空穴）浓度决定了半导体的电导率。迁移率与载流子的有效质量和散射概率成反比。载流子的有效质量与材料有关，不同的半导体中电子有不同的有效质量。如硅中电子的有效质量为0.5m0（m0是自由电子质量），砷化镓中电子的有效质量为0.07m0。空穴分重空穴和轻空穴，它们具有与电子不同的有效质量。半导体中载流子在低温下主要受到缺陷和杂质的散射，高温下主要受到由原子晶格振动产生的声子的散射。散射越强，迁移率越低。

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