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近自由电子能态密度
近自由电子
近似模型下电子等能面和
态密度
是怎么变化的?
答:
近自由电子
近似模型下电子等能面和
态密度
是怎么变化的如下:近自由电子模型和克龙尼格-潘纳模型在假设、适用范围、能带结构和能量计算方法4个方面不同。1、假设不同:近自由电子模型假设固体中的电子受到晶格的周期性势场的影响很小,可以近似看作自由电子,而克龙尼格-潘纳模型则考虑了晶格对电子的影响,...
态密度
简介
答:
对于自由电子来说,
态密度的计算公式是N(E) = 4πVEl/2(2m)3/2/h3
,其中V代表晶体的体积,h是著名的普朗克常数,而m则是电子的质量。这个公式展示了电子在不同能级分布的数学描述,是理解固体物理学中电子行为的基础之一。
能态密度
计算公式是什么?
答:
密度=质量/体积
。在形成分子时,原子轨道构成具有分立能级的分子轨道。晶体是由大量的原子有序堆积而成的。由原子轨道所构成的分子轨道的数量非常之大,以至于可以将所形成的分子轨道的能级看成是准连续的,即形成了能带。晶体中电子所能具有的能量范围,在物理学中往往形象化地用一条条水平横线表示电子的...
试推出一维和二维,三维
自由电子
气的
能态密度
?
答:
对于晶体中的准
自由电子
,情况有所不同。在导带底部,电子的有效质量m*使得等能面呈现球形,此时的
能态密度
Nc(E)近似为Nc(E) = (1/2π^2) * (2m*/ħ^2)^3/2 * (E - Ec)^1/2,与能量差(E - Ec)的平方根成正比。实际的硅(Si)和锗(Ge)中,导带底部的等能面是旋转椭球形...
试推出一维和二维,三维
自由电子
气的
能态密度
?
答:
对于晶体中的准
自由电子
,例如在导带底附近,有效质量m*起着关键作用。
能态密度
Nc(E)随能量E的增加呈球形等能面的平方根关系,即Nc(E)∝(E-Ec)^(1/2),其中Ec是导带底的能量。在实际的半导体材料如硅(Si)和锗(Ge)中,等能面是旋转椭球形状,这导致有效质量有所变化。通过计算E(k)=Ec+(k1...
能态密度
相关公式
答:
在晶体中,对于准
自由电子
,其有效质量为m*,其导带底的能态分布表现为球形等能面。导带底附近的
能态密度
Nc(E)可以表达为:Nc(E) = (1/2π²) * (2m*/ħ²)^(3/2) * (E - Ec)^(1/2),其中E是能量,Ec是导带底的能量。这个函数与能量的平方根成正比,即Nc(E) ...
自由电子
的
态密度
,这是否意味着高能态的电子浓度比低能态的电子浓度大...
答:
电子
浓度既与轨道密度有关,也与电子对该轨道的占据几率有关。因而电子浓度N(E)=f(E)*g(E),f为费米-狄拉克分布,g为轨道密度即
态密度
。费米-狄拉克分布几率一直在减小,超过费米能级时,几率为0,所以高能态的电子浓度不一定比低能态的大 ...
态密度
的简介
答:
即单位频率间隔之内的模数。N-E关系反映出固体中
电子能态
的结构,固体中的性质如电子比热,顺磁磁化率等与之关系密切。在技术上,可利用X射线发射光谱方法测定
态密度
。对于三维固体材料而言,在
自由电子
模型下,N(E)=4πVEl/2(2m)3/2/h3,式中V为晶体体积,h为普朗克常数,m为电子质量。
半导体中
电子
的
能态密度
与有效能级密度?
答:
从晶体能带来看,如果每一条能级有一个电子状态(即忽略电子自旋的状态),则
能态密度
也就是能带中的能级密度。由于能级在能带中的分布是不均匀的(即与能量相关),因此晶体电子的能态密度是能量的函数,故可称为能态密度函数。在
自由电子
近似下,能态密度函数N(E)与能量E之间有亚抛物线关系:该关系...
态密度
相关公式
答:
在晶体中的准
自由电子
中,其有效质量被表示为m*,导带底部的等能面呈现出球形。在这一区域,
能态密度
函数Nc(E)的表达式为:(1/2π²) (2m*/ħ²)^(3/2) * (E-Ec)^(1/2),这里E是能量,Ec是导带底的能量,它与能量E偏离导带底的能量成正比,即Nc(E) ∝ (E-Ec)^...
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