擬フェルミ準位
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2019/09/06 14:43 UTC 版)
ナビゲーションに移動 検索に移動応用
この単純化は多くの分野で助けとなる。例えば、熱平衡で使われる電子・正孔密度については同じ方程式を使うことができるが、擬フェルミ準位および温度で代用することができる。すなわち、 を伝導帯電子の空間密度、 を試料中の正孔の空間密度とすると、ボルツマン近似が成り立つ場合、すなわち、電子密度および正孔密度があまり高くないと仮定すると、
ここで、 はフェルミ準位がである場合に熱平衡状態で存在するであろう伝導帯電子の空間密度、 はフェルミ準位がである場合に熱平衡状態で存在するであろう正孔密度である。
フェルミまたは擬フェルミ準位にばらつきがある場合のみ電流(ドリフトと拡散の組み合わさった効果による)が現れる。電子流の電流密度は電子擬フェルミ準位の勾配に比例することが示される。 を電子移動度、 を空間点 の擬フェルミエネルギーとすると以下のようになる。
正孔についても同様であり
参考文献
Nelson, Jenny. The Physics of Solar Cells. Imperial College Press, 2003.
- 擬フェルミ準位のページへのリンク