物理概念
有效質量是一箇物理概念，主要用於描述晶體中電子或空穴在受到外力作用時的運動特性。它與晶體中的週期性勢場和內力作用效果有關，是連接電子加速度與外加作用力的重要比例係數。有效質量的概念允許我們在分析半導體內部勢場對電子運動的影響時，進行簡化計算，而不必直接涉及內部勢場的具體作用。有效質量的概念在半導體物理和固態電子學中有廣泛的應用，例如在研究電子躍遷過程、金屬電子的熱容量、半導體電子的熱激發等問題時都會用到。
有效質量並不代表電子或空穴的實際靜止質量，而是反映了它們在晶體中運動時的表觀質量。這個概念有助於將晶體電子的行爲經典化，使得複雜的量子力學問題可以通過更直觀的方式進行理解。有效質量的大小可以通過遷移率來體現，遷移率越大，意味着有效質量越小。
有效質量的概念特別適用於能帶極值附近的電子，如能帶頂或能帶底處的電子。對於能帶中部的電子，有效質量的概念變得無意義，因爲那裏的電子不能被視爲經典粒子。這表明有效質量主要關注的是晶體中電子的特定運動狀態，而不是所有可能的運動狀態。
有效質量的正負值反映了電子在晶格和外場之間的動量傳遞關係。正值表示電子將從外場中獲得動量傳遞給晶格，而負值則表示電子將從晶格中獲得動量傳遞給外場。這種動量傳遞的關係對於理解半導體中電子的運輸特性非常重要。
總結來說，有效質量是一箇描述晶體中電子或空穴在受到外力作用時運動特性的物理量，它通過簡化計算模型，幫助我們更好地理解半導體中的電子運動規律。