半導体物理の問題です。

μ=e/(mγ)という数式から、半導体の移動度が算出できるそうなのですが、文献値を計算しても、数値が合いません。ここで、μは、移動度[cm^2/Vs]、eは素電荷（1.6e-19[C]）、mは、電子の有効質量(m=0.23m0で、m0=9.1e-31[kg])、γは、プラズマ振動の減衰率とのことです。（単位は、おそらく、CGI系です。）文献値では、γ=100[cm-1]のとき、μ=460[cm^2/Vs]になると書いています。


どなたか、計算方法のわかる方がおられましたら、教えてください。

No.2 回答者： IrGacria 回答日時： 2011/05/25 10:40

次元から考えると、γの前には速度の次元を持つ量が入るはずです。

なんの緩和時間なのか考えればよいかと思いますが、光速、フェルミ速度、プラズモンを特徴づけるなにかしらの速度いろいろ有るかもしれませんが、どれがふさわしいでしょうか？　あるいは逆に、
μ = e/(m v γ)　として、v の値をもとめてみてはどうでしょう？

No.1 回答者： IrGacria 回答日時： 2011/05/24 13:30

直接的な答えでなくてすみませんが・・・

移動度は　μ = (e/m) τ　と書く事の方がおおいとおもいます。
τは衝突時間で、単位は [s] です。
ご質問のγは単位が [cm-1] となっていますが、正しいですか？

それから、計算が合わないのは、γの単位の問題でなければ [C] をどう扱ったかというところに問題が有るのではないでしょうか。念のため、ご確認ください。


ちなみに、移動度は、伝統的に cm^2V/s で書きますが、cgs 単位系ではありません。本来、cgs では cm^2 statV/s とするべきですが、statV なんていう見慣れない単位だと実験屋がこまるので、通常は V で書きます。

＃　それはさておき、移動度の文献値と計算値を合わせるのにどれくらい意味が有るのか、ちょっと疑問です・・・

この回答へのお礼

早速のご回答、ありがとうございます。

μ=(e/m)τの数式の件ですが、文献にはγ[cm-1]を用いて表記されております。（現在は、ラマン散乱分光による実験をしており、いろいろな文献を読んでみたところ、γはτの逆数と書かれたものもありました。また、自分でも数式の単位のみを考えてみたところ、γに求められる次元は1/sであり、なぜ、cm-1となっているのかが、わかりませんでした。光学の分野には、計算時の決まりごとのようなものでもあるのでしょうか？）

ちなみに、説明がわかりづらかったかもしれませんが、文献では、測定から得られたγからμを計算しており、同様の手順で計算してみたところ、どうやってもμが同じ値に行きつかないため、質問をした次第です。

お礼日時：2011/05/24 22:02