物理のかぎしっぽ 査読/正孔(トミー著)/3 のバックアップソース(No.17)
* あな [#fa42ba3c]
-ページ: [[査読/正孔(トミー著)]]
-投稿者: [[nemo]]
-カテゴリー: エントリー
-状態: 独り言
-投稿日: 2005-11-09 (水) 01:14:46

** メッセージ [#cacdace7]
う〜ん・・・いまいちホールのイメージが
わくようなわかないような・・・。
結局ホールって???
こぶつは難しいですね。
対象はどのぐらいなのでしょうか?

とはいえ、なかなかシンプルでわかりやすいと思いました :)


** 返答 [#d3fdbf33]
-やっぱり省略しすぎでしょうか?半導体工学を勉強している人間が、半導体を勉強している人に書いている記事、みたいになっている気が最初からしていたんです。高校生がこの記事を読んだ時、何を言ってるのかよくわからない、という状態になるのは嫌なのですが、nemoさんはどう思われましたか?「対象」というのは「どの年齢層を対象としているか」という意味でしょうか?バンド構造を用いていますので、大学生2年生以上、ということになると思います。 -- [[トミー]] &new{2005-11-09 (水) 03:57:24};
-Johさんのコメントにあるようなことは僕もひっかかった感じを受けます。ホールは価電子バンドから電子がひとつ(?)抜けた状態をいうのですよね?価電子バンドにできた一つの空席を争うように電子たちが電場によって取り合うというイメージなのでしょうか?それがうまいこと電子の運動方程式のよう(電荷が逆)になるということですよね? -- [[nemo]] &new{2005-11-10 (木) 01:27:44};
-対象と書いたのはそういう意味です。高校生ぐらいに向けていると感じました。もし高校生さんが読むとするならば、よいと思います。わかりやすいと思います :) -- [[nemo]] &new{2005-11-10 (木) 01:34:58};
-ホールと伝導バンドにいっちゃった電子はまったく別なものとして思うのでしょうか?こういった勉強はまったくしていないに等しい(単位はとりましたが)ので僕も勉強するつもりで質問をしちゃっています(汗)すいません。 -- [[nemo]] &new{2005-11-10 (木) 01:38:34};
-横から失礼します。確かにホールは電子が抜けた空席を周りの電子たちが取り合うのでしょうが、半導体の動作を考える上では、このように考えるのではなく、ホールをまるで正の電荷(+e)を持った電子のように考えると、理解しやすいです。電子は伝導帯を電界と逆方向に移動し、正孔は価電子帯を電界と同じ方向に移動する粒子として考えるわけです。 -- [[篠原]] &new{2005-11-10 (木) 01:53:05};
-僕もこの記事の対象、高校生ぐらいでも良いと思います。シンプルでわかりやすいです。 :)  -- [[篠原]] &new{2005-11-10 (木) 01:53:24};
-nemoさん、ご質問いただいたお陰で、記事に何が不足しているかわかりました。ありがとうございます :) 篠原さんが既に答えてくださっていますが、正孔を穴として考えるのではなく、結果としてどうせ同じ働きをするのだから「正の電荷を持つ粒子」として考えてしまおう、というのが正孔の考え方です。こういう内容を付け足して改訂してみます。しばしお待ちください! -- [[トミー]] &new{2005-11-10 (木) 15:53:10};
-何人かの方に褒めていただいているので、嬉しいです♪ -- [[トミー]] &new{2005-11-10 (木) 15:55:21};
->篠原さん、トミーさんありがとうございます。そこまではOKです。 :) では、ホールの動きがなぜ粒子のようになるのでしょうか?そう仮定して電気的な性質を計算すると実験と一致するということでしょうか?また、伝導帯にいった電子のかわりにホールで扱うのでしょうか?文章の感じだとそうじゃなくて両方同等に扱うといった感じなのでしょうか?ひょっとして、とてもくだらないことを聞いているのかな??? -- [[nemo]] &new{2005-11-10 (木) 17:39:45};
-う〜ん・・・。もっともな疑問ですね。私もあんまり深く考えたことはありませんでした。「なぜそうなるのか?」については、私は適切にお答えできませんが、そのように扱うと便利であることは確かです。単に電子の抜け殻と言う意味ではなく、ご指摘のとおり電子と正孔を同等に扱います。もちろん、正孔を電子と同じような粒子として扱うからには、その質量も考えるわけですが、実際にそのような質量を持った粒子が半導体中にあるのではなく、この場合の質量は単に力と加速度の比として定義される質量を考えることになります(有効質量といいます)。「そう仮定すると、実験結果に一致するのか?」と言う疑問に対しては、「一致するように有効質量を決める」事により、粒子として取り扱っていると答えたらよいのでしょう。電子の抜け殻が電界によって動くわけですから、当然電子そのものが動くときよりも正孔は動きにくくなります(見かけの質量が増す)。この動きにくさや、その他もろもろの効果を有効質量に全部押し込んでしまって、正孔を粒子として扱ってしまおうということです。 -- [[篠原]] &new{2005-11-11 (金) 00:25:50};

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