ВУЗ:
Составители:
Дополнительная энергия, обусловленная действием сил электрического
поля, также оказывается достаточной для перехода электрона на более высокие
энергетические уровни. Эти электроны, ускоренные электрическим полем, и
формируют ток проводимости. Типичными представителями таких кристаллов
являются металлы.
Во втором и третьем случаях (см. рис. 3,б и в) валентная зона полностью
занята электронами. Поэтому для перехода
на более высокий энергетический
уровень электрону необходима энергия не меньше, чем ширина запрещённой
зоны ΔЕ.
Если эта энергия невелика (десятые доли электронвольта), то она может
быть получена за счет теплового движения. В этом случае электрон перейдет в
свободную зону. Вещества с такой схемой проводимости называют
собственными полупроводниками. Их электропроводность на
несколько порядков
меньше самых плохих проводников, но значительно выше, чем у диэлектриков.
При ширине запрещенной зоны ΔЕ в несколько электронвольт энергии
теплового движения недостаточно для перехода заметного числа электронов в
свободную зону. В этом случае кристалл оказывается диэлектриком и
практически не обладает электропроводностью. Удельные сопротивления
диэлектриков как минимум в 10
13
раз больше, чем у металлов. Их удельные
(объёмные) сопротивления составляют порядка 10
7
—10
15
Ом·м, а у чистых
металлов - менее 10
- 6
Ом·м.
Если диэлектрик поместить в электрическое поле, то под влиянием его
напряжённости скорость и энергия электронов начнут увеличиваться. Это
означает, что энергетические уровни электронов становятся более высокими.
Если при этом энергетическая зона полностью заполнена и перекрытие
разрешённых зон отсутствует (см. рис.2,в), то электроны не могут перейти на
более
высокий энергетический уровень, поэтому электропроводность
отсутствует. Таким образом, вещества с подобной зонной структурой являются
диэлектриками (изоляторами).
Для перехода электронов в зону проводимости к диэлектрику следует
подвести дополнительную энергию, достаточную по величине для преодоления
электронами запрещённой зоны. Эта энергия может быть подведена в форме
тепла или в виде квантов электромагнитной энергии (ультрафиолетового
или
рентгеновского диапазонов).
1.3. Дипольный момент молекулы. Полярные и неполярные
диэлектрики
Молекулы в зависимости от наличия в них асимметрии электрического поля
делятся на полярные
и неполярные. В полярных молекулах центры положения
суммарных зарядов противоположных знаков не совпадают, поэтому такие
молекулы обладают дипольным моментом, модуль которого равен
,xQP
Qx
⋅=
где
Q - суммарный заряд любого знака,
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- …
- следующая ›
- последняя »
