Строение электронных зон. Проводники, диэлектрики и полупроводники
Изолированный атом имеет дискретный набор возможных уровней энергии электронов. При объединении большого числа атомов в кристалл каждый энергетический уровень расщепляется на множество подуровней, образуя энергетические зоны. Каждая энергетическая зона содержит определенное число энергетических уровней. В соответствии с принципом Паули на каждом уровне может разместиться не более двух электронов.
 |
а б в
Рис. 1.25. Строение энергетических зон проводников (а), диэлектриков (б),
полупроводников (в)
Электроны,содержащиеся в твердом теле, заполняют по возможности наиболее низкие энергетические уровни. По характеру заполнения зон электронами все тела можно разделить на три большие группы.
К первой группе относятся тела, у которых верхняя энергетическая зона, заполнена лишь частично (рис. 1.25,а). Частично заполненная зона может образоваться вследствие наложения заполненных зон на пустые или частично заполненные. Наличие зоны, заполненной лишь частично, присуще металлам.
К другим группам относятся тела, у которых над целиком заполненными зонами располагаются пустые зоны (рис. 1.25,б), которые разделены запрещенной зоной Eg. Типичным примером таких тел являются химические элементы, расположенные в середине таблицы Менделеева — углерод в модификации алмаза, кремний, германий и серое олово. К этим же группам тел относятся многие химические соединения — окислы металлов, нитриды, карбиды, галогениды щелочных металлов и т. д.
В зависимости от ширины запрещенной зоны тела делят на группы. Ко второй группе, называемой диэлектриками, относят тела, имеющие широкую запрещенную зону. У типичных диэлектриков Eg > 3 эВ. Так, у алмаза Eg — 5,2 эВ; у нитрида бора Eg - 4,6 эВ.
К третьей группе относят тела, имеющие сравнительно узкую запрещенную зону (рис. 1.25,в). Это полупроводники. У типичных полупроводников Eg около 1 эВ. Так, у германия Eg = 0,65 эВ; у кремния Eg = 1,12 эВ; у арсенида галлия Eg = 1,43 эВ.
 |  |
Электрические свойства этих групп тел, в частности удельная электропроводность ρ, различаются на много порядков.
Дата добавления: 2016-11-04; просмотров: 1695;
Поиск по сайту
Узнать еще
- D-технология построения чертежа. Типовые объемные тела: призма, цилиндр, конус, сфера, тор, клин. Построение тел выдавливанием и вращением. Разрезы, сечения.
- II. Митохондрии (строение и функции)
- II. Построение продольного профиля по оси трассы
- Iii. строение, биосинтез и биологическое действие гормонов
- Анатомическое строение корней. Первичная и вторичная структура корня.
- Анатомическое строение корня
- Анатомическое строение листовой пластинки
- Анатомическое строение сердца. Сердечный цикл. Значение клапанного аппарата.
Публикации по технике и механике
Публикации по биологии
Публикации по информатике
Публикации по строительству
Публикации по физике
Публикации по химии
Публикации по электронике
Публикации по искусству
Публикации по истории
Публикации по медицине
