Deformation Potentials and Mobilities in Non-Polar Crystals

电子 凝聚态物理 材料科学 热传导 热膨胀 有效质量(弹簧-质量系统) 价(化学) 带隙 电子迁移率 物理 量子力学 复合材料 冶金
作者
J. Bardeen,W. Shockley
出处
期刊:Physical Review [American Institute of Physics]
卷期号:80 (1): 72-80 被引量:3371
标识
DOI:10.1103/physrev.80.72
摘要

The method of effective mass, extended to apply to gradual shifts in energy bands resulting from deformations of the crystal lattice, is used to estimate the interaction between electrons of thermal energy and the acoustical modes of vibration. The mobilities of electrons and holes are thus related to the shifts of the conduction and valence-bond (filled) bands, respectively, associated with dilations of longitudinal waves. The theory is checked by comparison of the sum of the shifts of the conduction and valence-bond bands, as derived from the mobilities, with the shift of the energy gap with dilation. The latter is obtained independently for silicon, germanium and tellurium from one or more of the following: (1) the change in intrinsic conductivity with pressure, (2) the change in resistance of an $n\ensuremath{-}p$ junction with pressure, and (3) the variation of intrinsic concentration with temperature and the thermal expansion coefficient. Higher mobilities of electrons and holes in germanium as compared with silicon are correlated with a smaller shift of energy gap with dilation.
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