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

كنكر
14-8-2016
قضاء الحائض للصوم
4-8-2016
أبو الحكم بن غلندو الإشبيلي
19-06-2015
قصور ذاتي inertia
6-6-2017
Catching an advertisement
2024-01-25
تطور نظرية الاحتراق والتنفس عند جابر بن حيان (القرن 3هـ/9م)
2023-05-21

The k-Space Diagrams of Si and GaAs  
  
2837   09:54 صباحاً   date: 17-5-2017
Author : Donald A. Neamen
Book or Source : Semiconductor Physics and Devices
Page and Part : p 81


Read More
Date: 19-9-2020 1061
Date: 14-5-2017 986
Date: 8-5-2017 893

The k-Space Diagrams of Si and GaAs

Figure 1.1 shows an E versus k diagram of gallium arsenide and of silicon. These simpliflied diagrams show the basic properties considered in this text, but do not show many of the details more appropriate for advanced-level courses.

Note that in place of the usual positive and negative k axes, we now show two different crystal directions. The E versus k diagram for the one-dimensional model

Figure 1.2 Energy band structures of (a) GaAs and (b) Si.

was symmetric ink so that no new information is obtained by displaying the negative axis. It is normal practice to plot the [100] direction along the normal +k axis and to plot the [111] portion of the diagram so the +k points to the left. In the case of diamond or zincblende lattices, the maxima in the valence band energy and minima in the conduction band energy occur at k = 0 or along one of these two direction.

Figure 1.2a shows the E versus k diagram for GaAs. The valence band maximum and the conduction hand minimum both occur at k = 0. The electrons in the conduction band tend to settle at the minimum conduction band energy which is at k = 0. Similarly, holes in the valence band tend to congregate at the uppermost valence band energy. In GaAs, the minimum conduction band energy and maximum valence band energy occur at the same k value. A semiconductor with this property is said to be a direct bandgap semiconductor; transitions between the two allowed bands can take place with no change in crystal momentum. This direct nature has significant effect on the optical properties of the material. GaAs and other direct bandgap materials are ideally suited for use in semiconductor lasers and other optical devices.

The E versus k diagram for silicon is shown in Figure 1.2b. The maximum in the valence band energy occurs at k = 0 as before. The minimum in the conduction hand energy occurs not at k = 0, hut along the [100] direction. The difference between the minimum conduction band energy and the maximum valence band energy is still defined as the bandgap energy Eg. A semiconductor whose maximum valence band energy and minimum conduction band energy do not occur at the same k value is called an indirect bandgap semiconductor. When electrons make a transition between the conduction and valence bands, we must invoke the law of conservation of momentum. A transition in an indirect bandgap material must necessarily include an interaction with the crystal so that crystal momentum is conserved.

Germanium is also an indirect bandgap material, whose valence band maximum occurs at k = 0 and whose conduction band minimum occurs along the [111] direction. GaAs is a direct bandgap semiconductor, but other compound semiconductor, such as Gap and AlAs, have indirect bandgaps.




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.