2008. 12. 2유효질량200336419 이현섭목차유효질량의 개념1띠 이론2dispersion relationship35유효질량의 이론2유효질량의 개념진공 속에서 이동하는 자유 전자와 결정 속에서 이동하는 전자에 대해 외부 전기장을 인가하면 결정내의 전자 와 진공 속의 자유전자는 같은 속도로 가속하지 않음. 결정내의 전자는 격자와의 상호작용을 고려해야 함. 그러나 전자의 질량을 달리 하여, 진공 속의 자유 전자의 방정식을 고체(결정체)내의 전자에 적용 할 수 있다.유효질량의 개념결정체 내에 있는 전자의 역학 법칙을 단순화 시키기 위해 사용된 개념유효질량의 개념유효질량 이란? 결정 내부의 전자운동을 정하는 실효적인 질량 구별하여 라는 기호로 나타낸다. 텐서의 양을 갖는다. 물질마다 전자의 유효질량은 다르다. 유효질량을 알아야 할 이유 에너지-운동량(E-K) 관계를 이해하기 위해서이다. 전기전도에 영향을 끼친다. 전자가 가질 수 없는 에너지 준위를 입자와 파동의 이중성을 이용하여 설명할 수 있다.띠 이론띠 이론이란? 고체 내부의 전자는 특정한 범위의 에너지만을 가질 수 있는데 이러한 전자의 상태를 설명해 주는 이론적인 모델띠 이론띠 구조 고체의 내부에서 파동처럼 행동하는 전자 (원자가띠)가 취할 수 있는 에너지 E와 파수 k와의 관계를 나타내는 곡선dispersion relationshipdispersion relationship이란? Wave vector인 'k'와 Energy인 'E'와의 상관관계 자유전자의 에너지 식 전자의 운동량( ) 전자에너지는 파동벡터k에 대하여 포물함수이다.유효질량의 이론유효질량 단결정 내부의 전자가 받는 총 힘는 복잡한 양자역학의 힘이므로 이것을 질량의 변화로 환산유효질량의 이론유효질량의 식유효질량의 이론질량의 변화에 따른 에너지밴드의 모양 변화유효질량의 이론전도대 안에서 최하단의 유효 질량Parabolic approximation공간에서 전도대와 포물선 근사전도대 안에서 전자의 가속도뉴턴의 운동방정식에 의함유효질량의 이론가전자대 안에서 최상단의 유효 질량Parabolic approximation공간에서 전도대와 포물선 근사뉴턴의 운동방정식가전자대 안에서 정공의 가속도유효질량의 이론ZnSeZnSInSbGaAsGeSiMaterialElectron effective mass ( )/hole effective mass ( )/Group IV0.98, 0.190.16, 0.491.64, 0.0820.04, 0.28Group III-V0.0670.074, 0.500.0140015, 0.40Group II-VI0.28-0.140.60일반적인 반도체들의 유효질량END{nameOfApplication=Show}