Густина квантових станів у енергетичній зоні

Густина квантових станів кристалічної речовини має враховувати характер носіїв у зоні провідності і валентній зоні. Електрони провідності і дірки мають однаковий спін, рівний і різні ефективні маси m_eі m_p.

Скористаємось одержаною формулою густини станів в енергетичній зоні в області енергій від Е до Е+dЕ

,(2.5.5)

де s – спін частинки; p – імпульс частинки; dV – об’єм кристала;

– зміна імпульсу за енергіями в енергетичній зоні з енергіями від Едо Е+dЕ.

Густина квантових станів електронів провідності нижньої частинки зони провідності буде дорівнювати

. (2.5.6)

Густина квантових станів верхньої частини валентної зони

. (2.5.7)

Співвідношення (2.5.6) і (2.5.7) описують розподіли квантових станів в тих частинах зони провідності і валентної зони, для яких відомі точні значення залежності імпульсу носіїв струму від їх кінетичної енергії. Цю умову задовольняє нижня частина зони провідності і верхня частина валентної зони.