Halbleiterphysik
Wie heißt die Masse, die eingeführt wird, um die Bewegung von Elektronen im Kristall anhand der Reaktion auf äußere Kräfte wie bei freien Elektronen zu behandeln?
- ARuhemasse
- BAtomgewicht
- CEffektive Masse
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Antwort: C. Effektive Masse
Elektronen im Kristall stehen unter dem Einfluss des periodischen Potenzials der Atome und bewegen sich unter äußeren Kräften anders als Elektronen im Vakuum. Die effektive Masse fasst diesen Einfluss zusammen, sodass das Elektron als Teilchen mit einer anderen Masse behandelt werden kann; sie wird durch die Krümmung des Bandes bestimmt (je stärker gekrümmt, desto leichter). Je kleiner die effektive Masse, desto größer die Beweglichkeit; deshalb sind Elektronen in GaAs (etwa das 0,067-Fache der freien Elektronenmasse) schneller als in Silizium. Auch die geringe Beweglichkeit der Löcher geht auf deren größere effektive Masse zurück.