Қатты денелердің зоналық теориясының элементтері. Ферми беті

5 

Егер кристалдың бірлік көлеміндегі еркін электрондардың саны 

 болса, онда кристалл 

үлгісіндегі  еркін  электрондар  құрамы 

nV

  болады.  Паули  принципі  бойынша  температура 

абсалют  нөл  кезінде  электрондар  ең  төменгі  энергетикалық  деңгейлерге  орналасады. 

Сондықтан  да  барлық  күйлердегі  энергия  (Е),  энергияның  кейбір 

(0)  мəнінен  кіші 

болады да, төменгі деңгейлері электрондармен толтырылады, ал E > 

E

F

(0) күйде вакансия 

(бос  орын)  болады. 

E

F

(0)  -  энергия,  абсолют  нөл  температурадағы  Ферми  деңгейі  деп 

аталады. 

Кеңістіктегі изоэнергетикалық бет (энергиясы тұрақты бет) энергиясының мəні 

  -ке 

формаға  ие  болады  да,  көлем  ішіндегі  (

)  еркін  электрондар  үшін  Ферми  деңгейі  мына 

түрде өрнектеледі: 

22

  -  10

  cм

  аралығында  жатады.  Егер 

электронның орташа концентрациясын 5·10

22

 см

 деп алсақ, онда: 

мəнінде  температура  абсолют  нөлде  электрондардың  өткізгіштігінің  орташа  энергиясы  3 

эв-ке  тең.  Бұл  өте  үлкен  энергия.  Осындай  энергия  алу  үшін  классикалық  тео-  рия 

бойынша электрондық газды 25 мың кельвин температураға қыздыру керек. 

жүктеу 0,55 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: