半导体晶 体中的电子有效质量为什么与自由电子的质量不同

半导体晶 体中的电子有效质量为什么与自由电子的质量不同

效质量并代表真质量代表能带电受外力外力与加速度比例系数（准经典近似晶体电外力F*作用具加速度a*所参照牛顿第二定律定义m*=F*/a*称作惯性质量）
定义：
负效质量说明晶格电作负功即电要供给晶格能量且电供给晶格能量于外场电作功 效质量概括半导体内部势场作用使解决半导体电外力作用运规律涉及内部势场作用

概念：晶体电加速度与外加作用力联系起并且包含晶体内力作用效
公式表示：
Ft=MV′－MV0般认作用瞬间V′近似零故述公式简化Ft=－MV0（公式负号表示F、V0反向）

IV称效质量.移受阻力则所质点完全偏聚表面.由于金属液体存粘度于第二相质点避免受移阻力F
补充说明：
（1）般载流输运问题晶体电（或空穴）看具量P= ?k（k晶体电准量）能量E = P2/ 2m* 粒（量波包）即认晶体电带质量m*自由粒m*晶体电效质量所谓准经典近似即晶体电看作具定效质量经典粒（能量与量平比）终究效质量量概念所效质量同于惯性质量反映晶体周期性势场作用(则负并于或于惯性质量)效质量与电所处状态k关与能带结构关（能带越宽效质量越）；并且效质量能带极值附近才意义能带底附近取值能带顶附近取负值

（2）于立晶体让电导率标量引入所谓电导率效质量；例Si导带电电导率效质量mcn与导带底横向效质量mt*纵向效质量ml*关系mcn = 3ml*mt*/(2ml*+mt*)价带空穴电导率效质量mcp与重空穴效质量mph*轻空穴效质量mpl*关系mcp = ( mph*3/2+ mpl*3/2 ) / ( mph*1/2 + mpl*1/2 ) ≈ mph*

（3）外便讨论导带底Brillouin区半导体（Si）载流能态密度函数引入所谓状态密度效质量种半导体导带底等能面旋转椭球面则其电效质量量（纵向效质量ml*两横向效质量mt*）；种非球形导带底能态密度布函数比较复杂电效质量代换所谓态密度效质量mdn* =(ml* mt* mt*)1/3则认能态密度布函数与球形等能面

于s等价导带底（能谷）情况电态密度效质量应该更改mdn* =(s2 ml* mt* mt*)1/3Sis=6 mdn*=1.08m0mdp*=0.59m0；Ges=4mdn*=0.56m0mdp*=0.37m0；GaAs等能面球面s=1mdn* =m*

类似于价带顶附近情况同求相同形式能态密度布函数并且空穴状态密度效质量mdp* = [ (mpl*)3/2 + (mph*)3/2 ]2/3

效质量通所谓旋共振实验直接进行测量半导体处恒定外磁场B其载流作螺旋运旋频率ωc = q B / mn*所要测量旋频率即效质量mn*；实验半导体再加交变电磁场[频率微波~红外光]交变电磁场频率等于旋频率即发共振吸收则测量共振频率即

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