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穿越费米能级的杂质带的性质讨论
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以GaAS掺杂Mn 6.25%为例。Mn会引入一个空穴。 费米能级设置为零，自旋向上态，在Gamma点会有三条能带穿越费米面0.2eV左右。 那么这三条能带是有3个电子占据，还是2个电子占据？ 若是2个电子占据，是不是有一条能带被空穴占据？ 一般来说，基态下费米面以上无电子，但是我画Ef+0.2eV的能量范围的电荷密度，是有电荷分布的。 那么，穿越费米面部分的能级，是有电子存在，还是无电子存在？若无电子存在，是否表示该处为空穴？ 如果无电子存在，为什么能画出电荷密度？ |
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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
sunyang1988: 金币+3, 谢谢交流 2014-01-03 10:04:42
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
sunyang1988: 金币+3, 谢谢交流 2014-01-03 10:04:42
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基态下，费米面以上无电子，但是有态密度，说明上面的能量区间有容纳电子的能力但是没有填充电子。就相当于有那么一个盒子，但是盒子里面不一定有球。 “我画Ef+0.2eV的能量范围的电荷密度，是有电荷分布的。”当然的，理由同上。那个只是对应能量的波函数积分而已。只要有态密度，一定对应一个波函数积分。只不过这个态不一定被真实的电子填充。 基态下，电子填充不是按带，而是按能量填充的，这个是因为周期性边界条件导致电子能量分布连续化导致的，和孤立体系的能级概念是不一样的。实际上一个带填充两个电子只是单胞下的近似表述，这个在导体出现分数占据的时候是不成立的。也就是说你说的3个带实际上都是不满的。电子就是会按照能量的高低从小到大排满。很可能有的k点填充3个带，有的1个都没填。 [ Last edited by dxcharlary on 2014-1-2 at 06:09 ] |
11楼2014-01-02 06:04:46
2楼2013-12-30 10:41:16
3楼2013-12-30 10:45:44
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Physicser(金币+1): 谢谢参与
Physicser: 金币+4, 非常地道的解说指导！ 多谢liqizuiyang 2013-12-31 16:22:04
sunyang1988: 金币+3, 谢谢交流 2014-01-03 10:04:30
Physicser(金币+1): 谢谢参与
Physicser: 金币+4, 非常地道的解说指导！ 多谢liqizuiyang 2013-12-31 16:22:04
sunyang1988: 金币+3, 谢谢交流 2014-01-03 10:04:30
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在周期性势场和单电子近似下，平移算符和哈密顿量对易，因此电子本征态可以取这两个算符共同本征态，写成|n,k>的形式，对应的能量本征值写成Enk。n代表哈密顿量，k代表平移算符，和氢原子波函数|n,l,m>意义类似，区别在于所选的力学量完全集不同。 某条能带对应的能带图，实际上是固定E(n,k)的n对k作图所得的图像。简约布里渊区中k点数目等于重复单元数，由于宏观晶体重复单元非常多，因此k点非常密集，呈现准连续状态。 对于能带图上每一个点(n,k)，若不考虑自旋都可容纳两个电子。因此每一条能带能容纳的电子数量非常多，不可能只被两三个电子占据。 至于费米能级之上有电荷分布那个问题，可能画的是波函数的空间分布而不是总电荷密度。对于每一个导带上每个k点对应的波函数都能画出空间分布，但总电荷密度却不包含它。 |
5楼2013-12-30 19:11:22