Профиль » Публикация

Аннотация Получено общее выражение для энергии обменного взаимодействия электрона в полупроводнике для произвольной степени вырождения электронного газа. Одночастичная обменная энергия выражена через интегральную функцию, зависящую только от отношения энергии уровня Ферми, отсчитываемой от дна зоны проводимости, к тепловой энергии электрона. Для сильно вырожденного Ферми-газа и нулевой температуры это выражение переходит в формулу Слэтера для обменной энергии электрона в металле. С увеличением температуры обменная энергия монотонно уменьшается. В пределе невырожденного электронного газа общее выражение приобретает простой аналитический вид. На диэлектрической стороне перехода Мотта обменная энергия с ростом температуры изменяется немонотонно: она имеет максимум при температуре порядка энергии ионизации доноров. Показано, что анизотропия изоэнергетической поверхности электронов практически не влияет на величину обменной энергии. Приведены зависимости сужения запретной зоны от концентрации при нескольких температурах для кремния и арсенида галлия.