Строение и свойства вещества. Изд. 2-е, переработанное. Розман Г.А. - 102 стр.

       трия – она заполнена наполовину ) называется зоной
       проводимости (ЗП). Между этими зонами находится
       так называемая запретная зона (ЗЗ). Смысл этих на-
       званий будет раскрыт в следующем параграфе.
             Процесс образования энергетической зоны
       можно представить в виде следующей графической
       картины (рис.34), на которой видна зависимость
       между шириной зоны и расстоянием между двумя
       взаимодействующими атомами. Из рисунка видно,
       что на расстояниях, превышающих во много раз по-
       стоянную решётки кристалла r0 , атомы практичес-
       ки не взаимодействуют друг с другом. Энергетичес-
       кий уровень в каждом атоме имеет естественную
       ширину (участок ав), зоны нет. При сближении ато-
       мов на расстояние порядка постоянной решётки r0           Рис.33.
       уровни атомов коллективизируются, возникает зона
       (в данном случае она двукратно вырождена, в этой зоне могут располагать-
       ся четыре электрона).
             Мы рассмотрели два наиболее простых случая образования энергетичес-
       ких зон. Рассмотрим более сложный случай их образования в алмазе. Электрон-
       ная конфигурация электронов в атоме
       углерода записывается так: 1s2 2s2 2p2. В
       алмазе мы имеем пример сложной пере-
       стройки энергетических уровней взаимо-
       действующих атомов. На рис. 35 показа-
       но, что при сближении атомов углерода в
       алмазе происходит не только образование
       зон и соответствующих одинаковых со-
       стояний, но, перекрытие зон, образован-
       ных из разных энергетических состояний.               Рис.34.
             Это приводит к тому , что изме-
       няется число подуровней в зоне. Если до образования решётки у N атомов
       углерода на 2s уровнях могло находиться 2N электронов, то в результате пе-
       рекрытия зон, число подуровней удваивается, удваивается и число электро-
       нов, которые могут находиться в нижней зоне, соответствующей 2s- состоя-
       ниям: максимальное число электронов в этой зоне может быть равно 4N. Но
       именно столько электронов имеется у N атомов углерода в 2s- и 2p – состо-
       яниях вместе. Следовательно, все 2s и 2p электроны окажутся в нижней
       зоне, заполняя её полностью. Зона, соответствующая коллективизиро-
                                                                              102




PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com