Составители:
91
Итак, спектр возможных значений энергии валентных электронов в
кристалле распадается на ряд разрешенных и запрещенных зон. Ширина зон
не зависит от размеров кристалла. Таким образом, чем больше атомов
содержит кристалл, тем теснее располагаются уровни в зоне. Ширина
разрешенных зон имеет величину порядка нескольких электронвольт.
Следовательно, если кристалл содержит 10
23
атомов, то расстояние между
соседними уровнями в зоне составляет ~ 10
-23
эВ.
Запрещенная зона
Валентная зона
(зона проводимости)
Заполненная
валентная зона
Заполненная
валентная зона
Свободная зона
(зона проводимости)
Запрещенная зона
E
∆
Свободная зона
Свободная зона
Запрещенная зона
∆
а) металл б) полупроводник в) диэлектрик
E
Рис. 5-5
Каждый энергетический уровень отвечает определенному значению
k.
Поскольку спиновое квантовое число
m
s
может принимать два значения, на
любом энергетическом уровне могут находиться два электрона с
противоположными спинами.
Все твердые тела делятся по своим электрическим свойствам на три
группы -
металлы, диэлектрики и полупроводники. Это разделение можно
объяснить с точки зрения
зонной теории, т.е. с точки зрения существования
энергетических зон.
Примерная схема верхних энергетических зон изображена на рис.5-5.
Нижняя зона образована из уровней основных состояний валентных
электронов (
n=1, первая орбита), и называется валентной зоной. При
абсолютном нуле валентные электроны заполняют попарно нижние уровни
валентной зоны. Более высокие разрешенные зоны свободны от электронов.
В зависимости от степени заполнения электронами валентной зоны и от
ширины запрещенной зоны возможны три случая.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 90
- 91
- 92
- 93
- 94
- …
- следующая ›
- последняя »
