Почему у нас есть полупроводник с непрямой запрещенной зоной?

Если энергия электрона пропорциональна квадрату импульса k , то почему у нас есть материал с непрямой запрещенной зоной, в котором минимум энергии в зоне проводимости не при k не равен нулю.

PS : я знаю, что уже обсуждался вопрос о том, почему существует материал с прямой запрещенной зоной, но я не получил ответа. Так что, пожалуйста, потерпите меня еще раз.

Какой еще вопрос Phys.SE?

Ответы (1)

В приближении свободных электронов энергия электрона действительно равна ( к ) 2 2 м с минимумом в к "=" 0 . Однако в реальном материале электрон не свободен и испытывает фоновый потенциал из-за распределения других зарядов, что изменяет Е ( к ) отношение. Я предполагаю, что в материале с низкой симметрией это также может сместить минимум от к "=" 0 .

Не только низкая симметрия - кремний имеет непрямую щель, а материалы III-V имеют прямую щель. Для Si существует локальный минимум при k=0, просто это не глобальный минимум.