■運動量とエルルギー
運動量は消滅できますが、エネルギーは消滅しません。これ不思議ですね。
半導体において、伝導体の電子と価電子帯のホールは時々衝突し、消滅します。
そのとき、運動量は消えうせますが、エネルギーは消えうせません。
それを我々は利用しているわけです。それは光ですね。
伝導体の電子のｋと、価電子帯のホールのｋ、つまり波数ｋが同じなら、
つまり、量子力学でいうｋで示される運動量が同じなら、衝突したとき運動量は
消滅します。しかし、エネルギーは消滅しません。形を変え現れます。
■運動量の不一致
伝導帯の電子と価電子帯のホールの運動量、つまりブロッホ関数のｋが値が
違っていた場合、それが逆符号でなかった場合、衝突したとき、運動量は消滅
しません。
価電子帯の電子が、結晶に捕獲されたとき、その運動量がホールにより消滅
されなかったとき、それは結晶に伝達されます。そのとき結晶の運動量がその分
増やされます。つまり、フォノンを励起します。そして、エネルギーも伝達されます。それは、音波、つまりフォノンになります。
■運動量
この状況はｋ－Ｅグラフでわかります。伝導体と電子帯のもっとも接近した部分
で、遷移の確率は大きくなります。そこでの電子、ホールが衝突する確率が大ききなるが、運動量が打ち消されない場合。つまり電子とホールのｋが違うから。
つまり、電子の運動量を０にするには、やっぱり結晶にぶつかるしかなかった。
そこで、結晶にエネルギーが移される。
電子とホールの衝突
