半导体物理学(刘恩科第七版)习题答案（比较完全）.pdf

第一章习题 1．设晶格常数为 a 的一维晶格，导带极小值附近能量 E (k)和价带极大值附近 c 能量 E (k)分别为： V 2 2 h2 (k − k )2 2 2 2 2 h k 1 h k 1 3h k Ec + ,EV (k ) = − 3m m 6m m 0 0 0 0 π m0 为电子惯性质量，k1 = , a = 0.314nm 。试求： a （1）禁带宽度; （2）导带底电子有效质量; （3）价带顶电子有效质量; （4）价带顶电子跃迁到导带底时准动量的变化 解：（1） 导带： 2 2 2 (k − k ) 2 k 由 + 1 = 0 3m m 0 0 3 得：k = k1 4 d 2 E 2 2 2 2 8 2 c 又因为： = + = > 0 dk 2 3m m 3m 0 0 0 3 所以：在k = k处，Ec取极小值 4 价带： dE 2 6 k V = − = 0得k = 0 dk m 0 d 2 E 6 2 又因为 2V = − < 0,所以k = 0处，E V 取极大值 dk m 0 2 2 3  k 因此：E = E ( k ) − E (0) = 1 = 0.64eV g C 4 1 V 12m 0 *  2 3 (2)mnC = 2 = m0 d E 8 C 2 dk k = 3 k1 4