المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
من هم المحسنين؟
2024-11-23
ما هي المغفرة؟
2024-11-23
{ليس لك من الامر شيء}
2024-11-23
سبب غزوة أحد
2024-11-23
خير أئمة
2024-11-23
يجوز ان يشترك في الاضحية اكثر من واحد
2024-11-23

الخطاب للنبي (صلى الله عليه واله) على وجه التأديب له
28-3-2022
عاكس ناقصي ellipsoidal reflector
15-1-2019
template (n.)
2023-11-27
الإمام (عليه السّلام) يأذن لأصحابه بالتفرّق
6-10-2017
 الانزيمات Enzymes
21-12-2015
الأعلم الشنتمري
21-2-2018

Extension to Semiconductors  
  
1044   08:37 صباحاً   date: 14-5-2017
Author : Donald A. Neamen
Book or Source : Semiconductor Physics and Devices
Page and Part : p 86


Read More
Date: 18-10-2020 1003
Date: 17-10-2020 1434
Date: 23-10-2020 2069

Extension to Semiconductors

In the last section, we derived a general expression for the density of allowed electron quantum states using the model of a free electron with mass m bounded in a three-dimensional infinite potential well. We can extend this same general model to a semiconductor to determine the density of quantum states in the conduction band and the density of quantum states in the valence band. Electrons and holes are confined within the semiconductor crystal so we will again use the basic model of the infinite potential well.

The parabolic relationship between energy and momentum of a free electron as E = p2/2m = h2k2/2m. The conduction energy band in the reduced k space. The E versus k curve near k = 0 at the bottom of the conduction band can be approximated as a parabola, so we may write

(1)

where Ec is the bottom edge of the conduction band and m*n is the electron effective mass. Equation (1) may be rewritten to give

(2)

The general form of the E versus k relation for an electron in the bottom of a conduction band is the same as the free electron, except the mass is replaced by the effective mass. We can then think of the electron in the bottom of the conduction band as being a "free'' electron with its own particular mass. The right side of Equation (2) is of the same form a the right, which was used in the derivation of the density of states function. Because of this similarity, which yields the "free" conduction electron model, we may generalize the free electron write the density of allowed electronic energy states in the conduction band us

(3)

Equation (3) is valid for E Ec . As the energy of the electron in the conduction band decreases, the number of available quantum states also decreases.

The density of quantum states in the valence hand can be obtained by using the same infinite potential well model, since the hole is also confined in the semiconductor crystal and can be treated as a "free" particle. The effective mass of the hole

is m*p. We may also approximate the E versus k curve near k = 0 by a parabola for a "free" hole, so that

(4)

Equation (4) may be rewritten to give

(5)

Again, the right side of Equation (5) is of the same form used in the general derivation of the density of states function. We may then generalize the density of states function to apply to the valence band, so that

(6)

Equation (6) is valid for E Ev.

We have argued that quantum states do not exist within the forbidden energy band, so g(E) = 0 for Ev < E < Ec. Figure 1.1 shows the plot of the density of quantum states as a function of energy. If the electron and hole effective masses were equal, then the functions gc(E) and gv(E) would be symmetrical about the energy midway between Ec and Ev, or the midgap energy. Emidgap.

Figure 1.1 The density of energy states in the conduction band and the density of energy states in the valence band as a function of energy.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.