简介
N-E关系反映出固体中电子能态的结构,固体中的性质如电子比热,顺磁磁化率等与之关系密切。在技术上,可利用X射线发射光谱方法测定态密度。对自由电子而言,

,式中V为晶体体积,h为普朗克常数,m为电子质量。关于公式
(1)对于晶体中的准自由电子,具有有效质量m*,导带底的等能面是球形等能面,导带底附近的能态密度函数为

。(2)对于实际Si和Ge的导带底,因是旋转椭球等能面 (s个),并且存在有纵向有效质量

和横向有效质量
,则根据
,同样可求得以上形式的Nc(E),但其中的有效质量
应该代之为所谓导带底电子的状态密度有效质量 
。对于价带顶附近空穴的能态密度函数,类似地可求得为 
,其中价带顶空穴的状态密度有效质量为 
,
和
分别是轻空穴和重空穴的有效质量。对于
, 
;
。对于
, 
;
。总之,对于三维自由电子,能态密度函数与能量的平方根成正比。但是,对于二维自由电子,能态密度函数将与能量无关。