Wenn man mit einem Monte-Carlo-Programm, das ein nichtparabolisches Bandmodell verwendet, bei verschwindendem elektrischen Feld, also im thermodynamischen Gleichgewicht, die mittlere Energie berechnet, so weicht diese von der bekannten Beziehung
ab. Diese Gleichung gilt nur für Teilchen mit parabolischer
Beziehung. Zur Berechnung der mittleren Energie im allgemeinen Fall geht
man von der Energieverteilungsfunktion
aus, die sich aus der
Besetzungswahrscheinlichkeit
und der Zustandsdichte
zusammensetzt
Im thermodynamischen Gleichgewicht kann für die
Maxwell-Boltzmann-Verteilungsfunktion
2.39 und für
die Gleichung 3.22 eingesetzt
werden.
Nach Kürzen
der energieunabhängigen Faktoren wird
mit den Bezeichnungen
Für parabolische Täler lassen sich die
Integrale durch die
-Funktion analytisch auswerten und man kommt
zur Gleichung 3.23.
Für können die Integrale nicht mehr analytisch gelöst werden.
Auch eine Entwicklung des Wurzelausdruckes in eine Taylorreihe liefert nach
der Integration keine konvergente Reihe. Deshalb wurden die Integrale
in dieser Arbeit numerisch
ausgewertet [72], wobei die Genauigkeit der Werte in der Tabelle
3.1 bei etwa
liegt.
Tabelle 3.1: Gleichgewichtsenergie in Abhängigkeit vom
Nichtparabolizitätsfaktor .