Лекция №11 Қатты дененің кванттық физикасы. Қатты денелердің зоналық теориясының элементтері. Ферми беті

Зоналардың электрондармен толтырылуы

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Лекция №11 атты денені квантты физикасы. атты денелерді зон

Зоналардың электрондармен толтырылуы

Нəтижесінде электрондар энергия шығынынсыз-ақ өткізгіштер зонасына еркін өте

алады. Сонымен металдардың температурасы абсолют нөл болғанның өзінде де

өткізгіштер зонасының төменгі деңгейлері электрондармен толықтырылған болады.

Сондықтан электрондар кристалда өздерінің атомдарымен берік байланыста болады.

Егер кристалға электр өрісі əсер етпесе онда валенттік зонаның төменгі деңгейлері екі

электронмен толықтырылады да жоғарғы деңгейлер бос болады, яғни электрондар өздеріне

ыңғайлы энергетикалық деңгейлерге орналасады.

Жартылай өткізгіштердің энергетикалық деңгейі көрсетілген. Жартылай өткізгіш

кристалдарында рұқсат етілмеген зона енділігінің энергиясы (∆

Е

g

≤ 2 эВ) өте үлкен

болмайды. Жартылай өткізгіштерде, температура абсолют нөлден өзгерсе, онда

электрондар алғаш валенттік зонаның жоғарғы бос деңгейлеріне ауысады да, энергиясы

рұқсат етілмеген зона энергиясынан артық болғанда, валенттік зонадан өткізгіштер

зонасына ауысады. Егер температура абсолют нөл болса, кристалдың электрөткізгіштігі

нөлге тең болады. Температураның артуына байланысты электронның өткізгіштер

зонасына ауысуы экспоненциалды түрде артады да, бос зонадағы еркін электрондар саны,

ал валенттік зонада кемтіктер саны артады, олай болса жар тылай өткізгіштің электр

өткізгіштігі де артады.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9