15 | 07 | 2019
Главное меню
Смотри
Статистика
Пользователи : 1
Статьи : 3923
Просмотры материалов : 9809060

Коллеги
Посетители
Рейтинг@Mail.ru
Советую
Online
  • [Bot]
  • [Yandex]
Сейчас на сайте:
  • 38 гостей
  • 2 роботов
Новые пользователи:
  • Administrator
Всего пользователей: 1
RSS
Подписка на новости
Теория твердого тела PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
17.01.2017 07:44


Квантовая физика описывает состояния электронов в атоме по схеме четырехкратным квантовых чисел. Квантовые числа описывают допустимые состояния электронов можно считать , в атоме. Чтобы использовать аналогию с амфитеатром, квантовые числа описывают, сколько строк и наличии мест. Отдельные электроны могут быть описаны с помощью сочетания квантовых чисел, как зритель в амфитеатре, назначенного конкретной строки и сиденья.

Как зрители в амфитеатре перемещение между сиденьями и рядами, электроны могут изменять свои статусы, учитывая наличие свободных мест для них, чтобы соответствовать и доступной энергии. Так как уровень оболочки тесно связана с количеством энергии, которое обладает электрон, «перескакивает» между оболочкой (и даже подоболочки) уровнях необходима передача энергии. Если электрон, чтобы перейти в оболочку высшего порядка, он требует, чтобы дополнительная энергия отдается электрона от внешнего источника. Используя аналогию амфитеатра, требуется увеличение энергии для человека, чтобы перейти в более высокий ряд сидений, потому что человек должен подняться на большую высоту против силы тяжести. С другой стороны, электрон "прыгает" в нижней части корпуса отдает часть своей энергии, как человек прыгает вниз в нижнем ряду сидений, затраченной энергии, проявляющейся в виде тепла и звука.

Не все "перескакивает" равны. Leaps между различными оболочками потребует существенного обмена энергией, но прыжки между подоболочки или между орбиталей требуют меньших обменов.

Когда атомы соединяются с образованием веществ, внешний оболочки, подоболочки, и орбиталей сливаются, обеспечивая большее количество доступных уровней энергии для электронов предположить. Когда большое число атомов близки друг к другу, эти доступные уровни энергии образуют почти непрерывную полосу , в котором электроны могут перемещаться , как показано на рисунке ниже




Электронная перекрытие зон в металлических элементах.

Именно ширина этих полос и их близость к существующим электронов, который определяет, как мобильные те электроны будут при воздействии электрического поля. В металлических веществ, пустые полосы перекрываются с полосами, содержащими электронов, а это означает, что электроны одного атома может перейти к тому, что, как правило, быть государством высшего уровня с небольшим или без дополнительной энергии, сообщаемого. Таким образом, внешние электроны называются "свободными" и готов двигаться в мановению электрического поля.



Полоса перекрытия не будет происходить во всех веществ, независимо от того, сколько атомов близки друг к другу. В некоторых веществ, существенный разрыв между самыми высокими Полосу , содержащую электроны (так называемые валентной зоны) и следующую полосу, который пуст (так называемая зона проводимости). Смотрите рисунок ниже . В результате валентные электроны "связан" с их атомов и не может стать мобильный внутри вещества без значительного количества энергии, переданной. Эти вещества являются диэлектриками.




Электронно разделение полосы в изолирующих веществ.

Материалы , которые попадают в категорию полупроводников имеют узкую щель между валентной зоной и зоной проводимости. Таким образом, количество энергии, необходимой для мотивации валентного электрона в зону проводимости, где он становится мобильным весьма скромными. (Рисунок ниже )




Электронное разделение полосы в полупроводниковых веществ, (а) множество людей полупроводниковых близких атомов до сих пор приводит к значительной ширины запрещенной зоны, (б) множество людей близких атомов металла для справки.

При низких температурах, мало тепловой энергии можно нажать валентных электронов через эту щель, и полупроводниковая материал действует более как изолятор. При более высоких температурах, тем не менее, окружающий тепловой энергии становится достаточно, чтобы заставить электроны через зазор, и этот материал будет увеличивать проводимость электричества.

Трудно предсказать, проводящие свойства вещества, изучая электронные конфигурации его атомов. Несмотря на то, лучших металлических проводников электричества (серебро, медь и золото) имеют внешние s подоболочек с одного электрона, зависимость между проводимостью и числа валентных электронов не обязательно соответствует:

Конфигурации зонных электронов, полученные соединения различных элементов с трудом поддается ассоциации с электронными конфигурациями составляющих его элементов.

  • ОБЗОР:
  • Энергия, необходимая для удаления электрона из валентной зоны в более незанятой полосе, в зоне проводимости. Требуется больше энергии для перемещения между оболочками, менее между подоболочек.
  • Так как валентные зоны и зоны проводимости перекрываются в металлах, мало энергии удаляет электрон. Металлы являются отличными проводниками.
  • Большой разрыв между валентной зоной и зоной проводимости изолятора требует высокой энергии для удаления электрона. Таким образом, изоляторы не проводят.
  • Полупроводники имеют малую неперекрывающийся зазор между валентной зоной и зоной проводимости. Чистые полупроводники не являются ни хорошими изоляторами, ни проводниками. Полупроводники полупроводниковая.
 
Для тебя
Читай
Товарищи
Друзья