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elektronische Zustandsdichte

die Anzahl der stationären elektronischen Zustände eines grossen Systems pro Energieintervall dE und pro Volumen. Ein einfaches Modell beschreibt die freien Elektronen im Potentialkasten. Dort ist die elektronische Zustandsdichte proportional zu elektronische Zustandsdichte. Dieses Modell gilt näherungsweise für einen Metallkristall. Betrachtet man ein zweidimensionales System, z.B. eine Epitaxieschicht, ist die Zustandsdichte konstant. Eindimensionale Systeme, z.B. Quantenpunkte, zeigen eine Proportionalität zwischen der Zustandsdichte und elektronische Zustandsdichte. Bei Berücksichtigung des periodischen Potentials eines Kristalls hängt die Zustandsdichte direkt von der Bandstruktur E(k) ab. Hohe Zustandsdichten treten an den sog. Punkten der Bandstruktur auf, an denen die Bänder E(k) im k-Raum flach verlaufen, d.h. ÑkE(k) = 0 ist. Diese kritischen Punkte bestimmen wegen der hohen Dichte von Zuständen im wesentlichen die elektronischen Eigenschaften eines Festkörpers. Experimentell kann die Zustandsdichte im Valenzband mittels Photoelektronenspektroskopie bestimmt werden. Optische Spektroskopiemethoden liefern die kombinierte Zustandsdichte von Valenz- (EV(k)) und Leitungsband (EL(k)). Diese gibt die Dichte der Zustandspaare an, deren Energiedifferenz EL(k) -  EV(k) gleich ist, bei festem k. Maxima in der kombinierten Zustandsdichte bedeuten hohe Absorption von Photonen und werden als interbandkritische Punkte bezeichnet.

 

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