| Marlene L. |
Verfasst am: 28. Nov 2021 14:05 Titel: Kombinierte Zustandsdichte parabolischer Bänder |
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Meine Frage: In unserem Skript ist die kombinierte Zustandsdichte einer bestimmten Energie gegeben durch
=\frac{1}{(2\pi)^3}\int\limits_{\hbar\omega=E_c-E_v}\frac{df_{\omega}}{|grad_k[E_c(\vec{k})-E_v(\vec{k})]|})
Dabei sei das Flächenelement auf der Energiefläche.
Hergeleitet wurde dieser Ausdruck über
=\frac{1}{(2\pi)^3}\int d^3k\quad \delta[E_c(\vec{k})-E_v(\vec{k})-\hbar\omega])
mit

und
-E_v(\vec{k}))|})
und sind gegeben durch
=E_g+\frac{\hbar^2}{2m*_c}k^2)
=\frac{\hbar^2}{2m*_v}k^2)
wobei
und
^{-1})
Mit diesen Angaben soll man zeigen, dass
=\frac{1}{2\pi^2}\left(\frac{2m_r}{\hbar^2}\right)^{\frac{3}{2}}\sqrt{\hbar\omega-E_g})
Meine Ideen: Gradient berechnen:
-E_v(\vec{k})=E_g+\frac{\hbar^2}{2m_r}k^2)
damit folgt
-E_v(\vec{k})]=grad_k[E_g+\frac{\hbar^2}{2m_r}k^2]=\frac{\hbar^2\vec{k}}{m_r})
und damit
-E_v(\vec{k})]|=\frac{\hbar^2}{m_r}k)
damit wird das Integral zu
=\frac{1}{(2\pi)^3}\int\limits_{\hbar\omega=E_c-E_v}\frac{df_{\omega}m_r}{\hbar^2k})
die Energiefläche, über die ich jetzt integrieren muss ist ja hier in drei Dimensionen eine Kugelfläche meiner Meinung nach. Daher nutze ich Kugelkoordinaten mit
d\theta d\phi)
dann wäre ja
=\frac{1}{(2\pi)^3}\frac{4\pi m_r}{\hbar^2}\frac{k^2}{k}=\frac{1}{2\pi^2}\frac{m_r}{\hbar^2}k)
und durch die Bedingung
-E_v(\vec{k}))
erhält man
^{\frac{1}{2}})
und somit schließlich
=\frac{1}{\sqrt{2}\pi^2}\left(\frac{m_r}{\hbar^2}\right)^{\frac{3}{2}}\sqrt{\hbar\omega-E_g})
Und jetzt seht ihr, dass mir ein Faktor 2 irgendwo fehlt, um auf das richtige Ergebnis zu kommen. Ich habe nur leider keine Idee, wo der Faktor 2 herkommen soll.
Es wäre sehr nett, wenn ihr meinen Weg nachvollziehen könntet und mir erklären, wo ich hier den Faktor vergessen habe!
Danke im Voraus! |
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