為什麼導體中不存在空穴導電?

時間 2021-05-30 11:01:55

1樓:彭正方

導體一般是低價元素最外層電子很容易脫離原子核束縛,形成自由電子,倒數第二層就形成八電子穩定結構,所以沒有空穴,只有一種載流子,就是自由電子導電。

2樓:

學過無機物化的不都應該知道,空穴導電很常見嗎??

氧化物如鈣鈦礦材料,導電方式不是自由電子導電就是空穴導電啊。

而且沒有gap,不是半導體,就是純純的導體。

3樓:樹袋熊

這就是個文字遊戲,對於任何導體你都既可以說是電子導電,也可以說是空穴導電,這兩種說法是等價的。設哈密頓量為

其中mu是化學勢, 是電子算符。零能以下的電子全部佔據,零能以上的電子全空。那麼我們可以說零能以下的電子貢獻電導。從另外乙個角度,我可以定義空穴算符為 ,那麼這個哈密頓量可以重新寫為

這就是空穴的能帶。可以看到空穴的色散是翻過來的,k=0能量最高。利用 =1-" eeimg="1"/>我們可以說零能以下的空穴全佔,零能以上的空穴全空。

這個系統擁有和前乙個系統完全一樣的電導。因此也可以說電導是零能以下的空穴貢獻的。

其實,佔據態本身不導電。佔據態到空態的躍遷這種變化才引起導電。因此滿帶是不導電的,空帶是不導電的。

而不滿不空的帶上就執行這種躍遷,就可以導電。基於這種理解,我們可以把兩個版本的哈密頓量結合一下:

k_F}\left(\frac-\mu\right)e_k^\dagger e_k +\sum_{k

其中kF是零能的費公尺波矢。在這個版本中,只保留了激發態的資訊,而把所有佔據資訊都塞到常數項裡去了。這個哈密頓量的基態乙個粒子都不佔據。

而網上放任意乙個電子或者空穴,都意味著一種激發。

4樓:

定義問題,空穴的概念適用於半導體。半導體valence band 和 conduction band之間有大於 的gap且Fermi level一般出於gap中間,導致 valence band空,conduction band滿。所以相對於conduction band少數電子導電的乙個對偶概念就是valence band少數空穴導電。

到了導體,valence band 和 conduction band不甚明晰所以空穴這個概念也很少提及。

再說,無論導體還是半導體把electron propagator展開來, 是電子導電,是空穴導電

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