空穴是假想出來的,那為什麼空穴和電子遷移率不同?

時間 2021-05-30 20:29:34

1樓:zjm

那是因為,我們關注的是兩條能帶的特徵!說電子時預設是導帶,說空穴預設為價導!若是同一能帶,同一k點,電子空穴就一致了!只不過空穴點空電子態,即電子運功的反向

2樓:老夏

我看到很多答案說的特別學術,我試著用簡單的話來說。

就是空穴雖然是假象出來的,但是這個空穴是乙個團體,它就是乙個正負粒子團體,然後這個團體缺了乙個負電荷,電荷失衡了,顯示了正電荷。

然後我們就把這個團體叫做空穴。

乙個團體和乙個電子相比,是不是電子比較容易移動,也就是同樣身高170的兩個人,乙個體重200斤的大胖子和100斤的小瘦猴,100斤的小瘦猴蹦蹦跳跳和跑步更容易,然後它的遷移率就比較高了。

3樓:Jason Huang

這個質量和我們傳統意義上有些不一致,電子在晶格中的運動是受量子力學約束的,和晶格本身相關,並不是給電子乙個力,電子就朝著力的方向運動,就好比你把電場看成是重力,一塊浸沒在水中的冰塊,明明受到向下的重力,確會向上運動。等效質量定義是通過E-K圖得到的:

等效質量可以近似表徵電子能量和波數的關係,本身晶格中電子運動的描述就是能量和位置的概率,等效質量只是為了大家方便理解,和牛頓老的體系相容。另外有些材料的等效質量也可以為零,但並不代表這個粒子沒有動量...

對於遷移率的定義是在施加乙個單位電場後,載流子所能達到的速度。統計物理裡面假設了在晶格中的載流子的運動大致為加速,與晶格碰撞,失去能量,再加速,再與晶格碰撞,然後再次失去能量...

因此需要定義乙個平均自由程,或者說是乙個載流子平均碰撞時間,最後遷移率定義為

電子和空穴的載流子的等效質量不一樣,遷移率當然不一樣了。下面這張E-K圖體會下

4樓:草藥醬

其實載流子和能帶理論說白了也只是用於解釋半導體上物理現象的乙個模型而已。

空穴遷移率和電子不同,是實驗得出的結果。換言之你只要用載流子去解釋半導體的種種性質,就必須設定空穴的遷移率比電子低,才能得出和實驗相符合的計算結果。

物理學的發展很多時候都是先有了乙個現象,然後再通過這個現象假想乙個模型去解釋這個現象,等到有了新的技術手段發現了這個模型無法解決的問題,這個模型就被推翻,重新提出新的模型。在不斷的顛覆中物理學才能向前發展。(比如一開始人們把原子假想成不可再分的微粒,後來假想成棗糕,再後來假想成行星,到如今的電子雲模型,誰也不敢說對原子的認知就到了盡頭)

要記住這些理論和模型都只是你認識現象的工具,而非鐵律。

5樓:三強

我的理解是,電子相當於空氣中的雨滴,空穴相當於水中的氣泡。 相同引力下,雨滴下落加速度高於氣泡上公升加速度。類似於電子遷移率大於空穴。

另外,氣泡的上公升也是因為氣泡周圍的水下降造成,而非單純的氣泡上公升。

這只是我簡單粗暴的形象理解,並不嚴謹,也經不起推敲,見笑。

6樓:

再說一次,空穴不是簡單的電子運動等效,我們說的空穴導電和電子導電有物理意義上的區別。

最簡單的理解方法是,空穴導電時,電子運動發生在價帶;電子導電時,電子運動發生在導帶。常見的半導體材料中,原子核對導帶電子的束縛力小於價帶電子,散射效應也是在價帶更明顯,所以空穴遷移率小於電子。而且在計算洛倫茲力時,價帶電子的有效質量是負的,這就是為什麼可以通過霍爾效應判別半導體型別。

更準確的請參考固體物理中的描述,固體物理會告訴你為什麼一般情況下我們把空穴視作一種真實存在的粒子。

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