① 它概括了半导体内部势场的作用，使得在解决半导体中电子在外力作用下的运动规律时，可以不涉及半导体内部的势场作用。 ② 的运动规律。*mn可以由实验直接测定，因而可以很方便的解决电子 7.有效质量与半导体能带的关系 i. 能带越窄，有效质量越大 ii. 能带越宽，有效质量越小 8.半导体导电机构 a) 价带导电机制：当价带中缺少一些电子而空出一些k状态后，可以认为这些k状态为空穴所占据。价带中大量电子对电流的贡献就可以用少量的空穴表示出来。 b) 本征半导体导电机制：由于本征激发半导体导带和价带将会有少量电子和空穴，两者都会参与导电，所以计算电流应考虑二者的共同作用。 1.5回旋共振 1.5.1k空间等能面 ?2k2由E(k)?E(0)?*2mn1.?2可知三维时E(k)?E(0)?*(kx2?ky2?kz2)2mn当(k)值确定时则对应有许多组不同的（kx，ky，kz），将这些点连起来就可以构成一个封闭面，在这个面上能值均相等，即等能面。 2.由于晶体具有各向异性，E(k)与k的关系沿不同方向不一定相同（体现在不同方向电子有效质量不同），所以等能面将不是标准的圆形。 1.5.2回旋共振 1.原理：在恒定磁场中的半导体中电子受电场力的作用会做螺旋线运动，其回旋频率为wc?qB（等能面为球面），再以电磁*mn波通过半导体，当交变电磁场角频率w等于回旋频率是就会发生*共振吸收，测出w和B就可以计算出mn。有几个吸收峰就有几个有效质量。 2*2*2m*qB1x??my??mz?2.等能面不是球面，wc?*，其中*?**mnmnm*xmymz （α，β，?分别为B与kx，ky，kz轴的方向余弦）1.6硅和锗的能带结构 1.6.1导带结构 1.硅 a）若B沿[111]晶轴方向，只能观察到一个吸收峰； (α=β=?，*mn只有一个) b）若B沿[110]晶轴方向，只能观察到两个吸收峰； (α=β≠?，*mn只有两个) c）若B沿[100]晶轴方向，只能观察到两个吸收峰； (α≠β=?，*mn只有两个) d）若B沿对晶轴取任意方向，可以观察到三个吸收峰。 (α≠β≠?，*mn有三个) 2.硅体系有六个等能面取[001]轴上的一个等能面，以椭球2.中心为原点，[001]为k3轴，k1,k2在（001）面内，则k1,k2方**向有效质量相等即m*x?my?mt,mz?ml，选取恰当的k1使得B在k1,k3面内，则α=sinθ,β=cosθ则*mn?mtmlmtsin2??mlcos2? 2a) B沿[111]则与6个<100>方向的夹角均为cos?=1/3，有一个吸收峰 b) B沿[110]则与[100][100][010][010]的夹角为cos2?=1/2,2与[001][001]的夹角为cos?=0，有两个吸收峰 c) B沿[100]则与[100][100]的夹角为co2s?=1，与2[010][010][001][001]夹角为cos?=0，有两个吸收峰 2d) B沿任意方向时，与<100>的夹角可以给出不同的cos?的值，因而有三个不同的有效质量，观测到三个吸收峰。 3.锗 通过调整*mn?mtk1,k2,k3的位置同样可以得到，但锗 的等能面有8个均在<111>方向mlmtsin2??mlcos2?上， a) B沿[111]方向，??a?bc?o?sab与方向2cos?111111111[11][11][11][1][1][1]的夹角为2方向[111][111]cos?=1，有两个吸收峰。 =1/9，与2b) B沿[110]方向，与[111][111][111][111]的夹角cos?=0，2cos?=2/3。有两个吸收峰。 111111[1][][111][11]的夹角c) B沿[100]方向，与[111][111][111][111][111][111][111][111]的夹角为cos2?=1/3。有一个吸收峰。 2d) B沿任意方向，则cos?有三个不同的值，即有四个吸收峰。 1.6.2硅和锗的价带结构 1.重空穴：价带顶有效质量较大的的空穴。 2.间接禁带半导体：导带极小值和价带极大值在k空间不是同一点。（硅和锗均是间接半导体） ?T23.Eg与温度关系：Eg(T)?Eg(0)? T??。1.7 III-V族半导体能带结构 共同特征： ① 闪锌矿型结构和金刚石型结构类似，所以第一布里渊区也是截角八面体 ② 价带结构和硅锗类似 1.7.1 锑化铟的能带结构 1.导带极值位于k=0处，极小值附近的等能面试球形。但极小值处E(k)曲率很大，导带电子有效质量很小。 1.7.2 砷化镓的能带结构
1.极小值位于布里渊区中心k=0的τ处，等能面是球面 1.7.3 磷化铟和磷化镓的能带结构
都是闪锌矿结构价带极小值位于k=0处。磷化镓导带极小值不在布里渊区中心而在[100]方向。磷化铟导带极小值位于k=0处。 1.7.4 混合晶体的能带结构
III-V族化合物能形成连续固溶体，构成混合晶体，他们的能带结构随着合金成分的变化而连续变化。
混晶比：GaAs1-xPx(0<=x<=1)则x就是混晶比。