3.2.2 Trajektorien im Ortsraum



next up previous contents
Next: 3.3 Phononenstreuung Up: 3.2 Dynamik der Ladungsträger Previous: 3.2.1 Trajektorien im Impulsraum

3.2.2 Trajektorien im Ortsraum

Zur Ermittlung der Gruppengeschwindigkeit muß zunächst die -Beziehung nach dem Wellenvektor differenziert werden,

Führt man wieder die Herring-Vogt-Transformation durch (, so wird

Den Nenner in dieser Gleichung bezeichnet man als Leitfähigkeits-effektive-Masse

Diese Masse ist energie- und somit auch zeitabhängig. Für die Zeitintegration wird sie jedoch innerhalb eines Diskretisierungsvolumens als konstant angenommen, um einfachere Ausdrücke zu erhalten. wird nach jedem Streuprozeß und bei jedem Übergang in eine benachbarte Zelle an die Energie angepaßt. Die Bewegungsgleichung 3.28 wird mit dieser Annahme linear in der Zeit

und läßt sich somit einfach integrieren gemäß

 

Die Bahnen im Ortsraum sind also wie bei klassischen Teilchen Parabeln, wobei die Masse aber vom jeweiligen Energiebereich abhängt.

Da ein freier Flug sich über mehrere Gitterzellen erstrecken und auch Reflexionen an einem Rand einschließen kann, müssen die genauen Übertrittszeitpunkte zwischen den Zellen beziehungsweise die genauen Reflexionszeitpunkte ermittelt werden. Geometrieabfragen, die in den einzelnen Koordinatenrichtungen unabhängig voneinander durchgeführt werden können, liefern die Abstände zu den jeweils nächsten Rändern. Anschließend ist für jede Richtung die Gleichung 3.39 umzukehren. Dies erfordert die Lösung der quadratischen Gleichung

Würde man die Annahme einer konstanten Leitfähigkeits-effektiven Masse nicht treffen, so ließe sich analytisch auswerten, jedoch wäre die Umkehrung des so erhaltenen Ausdruckes nicht mehr analytisch möglich. Die numerische Auswertung würde die ohnehin hohe Rechenzeit eines Monte-Carlo-Programmes noch wesentlich erhöhen.



Martin Stiftinger
Wed Oct 12 11:59:33 MET 1994