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菊花满山木虫 (正式写手)
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[交流]
【交流】关于空穴问题
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空穴这个概念，在固体物理和半导体物理里面是非常重要的了。 空穴的定义，在百度百科(http://baike.baidu.com/view/194378.htm)上为： 空穴又称电洞（Electron hole），在固体物理学中指共价键上流失一个电子，最后在共价键上留下空位的现像。即共价键中的一些价电子由于热运动获得一些能量，从而摆脱共价键的约束成为自由电子，同时在共价键上留下空位，我们称这些空位为空穴。 课本的描述是：晶体原子之间共价键上的价电子脱离后而形成的空洞。 这个概念，我想大家都能够理解的，不过进一步思考时却发现有很多想不清楚的地方： 我们能否将空穴当作一个粒子（如电子）那样对待？如果可以的话，那么在空穴的运动过程之中动能是多少？如果不能够当作粒子对待，那么它对势能的影响又将如何？ |
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2楼2009-12-08 23:07:29
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3楼2009-12-08 23:54:50
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当电子脱离氦原子核后，会留下一个空穴，这会导致氦原子带正电。空穴又称电洞（Electron hole），在固体物理学中指共价键上流失一个电子，最后在共价键上留下空位的现像。 一个呈电中性的原子，其正电的质子和负电的电子的数量是相等的。现在由于少了一个负电的电子，所以那里就会呈现出一个正电性的空位——空穴。当有外面一个电子进来掉进了空穴，就会发出电磁波——光子。 空穴不是正电子，电子与正电子相遇湮灭时，所发出来的光子是非常高能的。那是两粒子的质量所完全转化出来的电磁波（通常会转出一对光子）。而电子掉入空穴所发出来的光子，其能量通常只有几个电子伏特。 半导体由于禁带较窄，电子只需不多的能量就能从价带激发到导带，从而在价带中留下空穴。周围电子可以填补这个空穴，同时在原位置产生一个新的空穴，因此实际上的电子运动看起来就如同是空穴在移动。 在半导体的制备中，要在4价的本征半导体（纯硅、锗等的晶体）的基础上掺杂。若掺入3价元素杂质（如硼、镓、铟、铝等），则可产生大量空穴，获得P型半导体，又称空穴型半导体。空穴是P型半导体中的多数载流子。 |
4楼2009-12-09 21:37:53
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