Полупроводники. Физика. Часть 4 (квантовая механика и статистическая физика). Гладышев И.В - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

18
ответствующая зона будет заполнена наполовину. В этом случае,
под воздействием внешнего электрического поля, возникает
электрический ток, так как электроны имеют возможность пере-
ходить в возбужденные состояния на свободные уровни и менять
свой импульс.
На свободные уровни электроны также могут переходить
под действием внешнего электромагнитного излучения с энерги-
ей кванта (
фотона)
Е =h
ω
. Кроме того эти переходы могут осу-
ществляться за счет
энергии теплового движения
. Как известно,
средняя энергия теплового движения ε
∼
kT. Здесь h=1.06
.
10
- 27
эрг
⋅
с – постоянная Планка, k =1,38
.
10
- 16
эрг/К - постоянная
Больцмана, Т - абсолютная температура.
Валентной зоной
называется последняя, полностью запол-
ненная при температуре абсолютного нуля зона.
Пустая, либо частично заполненная при Т=0 зона, следую-
щая за валентной, называется
зоной проводимости.
В зависимости от того, насколько заполнена зона проводи-
мости при Т=0, вещества разделяют на металлы и диэлектрики.
Диэлектрики, в свою очередь, в зависимости от ширины запре-
щенной зоны, разделяющей валентную зону и зону проводимо-
сти, подразделяются на собственно диэлектрики и полупровод-
ники.
Металлы.
Металлами
называют вещества, у которых при температуре
абсолютного нуля зона проводимости является частично запол-
ненной. Электроны, энергия которых лежит в зоне проводимо-
сти, могут участвовать в создании электрического тока. При тем-
пературе стремящейся к нулю все электроны, в силу принципа
Паули, не могут занять уровень с минимальной энергией. В ре-
зультате они “вынуждены” заполнять выше лежащие уровни
энергии. Для того, чтобы понять последовательность заполнения
электронами этих уровней, необходимо принять во внимание,
что их положение в пространстве ограничено объемом куска ме-
талла, в котором они находятся. Этот объем можно рассматри-
вать как потенциальный ящик с бесконечными стенками. Как из-
                              18

ответствующая зона будет заполнена наполовину. В этом случае,
под воздействием внешнего электрического поля, возникает
электрический ток, так как электроны имеют возможность пере-
ходить в возбужденные состояния на свободные уровни и менять
свой импульс.
     На свободные уровни электроны также могут переходить
под действием внешнего электромагнитного излучения с энерги-
ей кванта (фотона) Е =hω . Кроме того эти переходы могут осу-
ществляться за счет энергии теплового движения. Как известно,
средняя энергия теплового движения ε ∼ kT. Здесь h=1.06.10 - 27
эрг⋅с – постоянная Планка, k =1,38.10 - 16 эрг/К - постоянная
Больцмана, Т - абсолютная температура.
     Валентной зоной называется последняя, полностью запол-
ненная при температуре абсолютного нуля зона.
     Пустая, либо частично заполненная при Т=0 зона, следую-
щая за валентной, называется зоной проводимости.
     В зависимости от того, насколько заполнена зона проводи-
мости при Т=0, вещества разделяют на металлы и диэлектрики.
Диэлектрики, в свою очередь, в зависимости от ширины запре-
щенной зоны, разделяющей валентную зону и зону проводимо-
сти, подразделяются на собственно диэлектрики и полупровод-
ники.

                           Металлы.
     Металлами называют вещества, у которых при температуре
абсолютного нуля зона проводимости является частично запол-
ненной. Электроны, энергия которых лежит в зоне проводимо-
сти, могут участвовать в создании электрического тока. При тем-
пературе стремящейся к нулю все электроны, в силу принципа
Паули, не могут занять уровень с минимальной энергией. В ре-
зультате они “вынуждены” заполнять выше лежащие уровни
энергии. Для того, чтобы понять последовательность заполнения
электронами этих уровней, необходимо принять во внимание,
что их положение в пространстве ограничено объемом куска ме-
талла, в котором они находятся. Этот объем можно рассматри-
вать как потенциальный ящик с бесконечными стенками. Как из-

Страницы