Лекция 1,2 Қатты денелердің зоналар теориясы

жүктеу 0,61 Mb.

бет	2/15
Дата	29.01.2023
өлшемі	0,61 Mb.
	#41057
түрі	Лекция

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 15

дәріс

Лекция 3, 4
Металл, диэлектрик және жартылай өткізгіштердің зоналар теориясы

Қатты денелердің зоналар теориясы металлдардың (өткізгіштердің), диэлектриктердің (изоляторлардың) және жартылай өткізгіштердің болуын түсіндіріп береді. Қатты денелердің металл (өткізгіш), диэлектрик (изолятор) және жартылай өткізгіш болуы, зоналар теориясындағы рұқсат етілмеген (тыйым салнған) зонаның энергетикалық мәніне (еніне) байланысты болады.

Зонадағы энергетикалық деңгейлердің электрондармен толтырылуы, атомдық деңгейлердің электрондармен толтырылуына байланысты. Атомдардың энергетикалық зоналары валенттік зона деп аталады. Валенттік зоналар электрондармен барлық уақытта толық болады. Валенттік зонадан соң рұқсат етілмеген (тыйым салынған) зона орналасады. Рұқсат етілмеген зонадан соң рұқсат етілген, яғни өткізгіштік зона орналасады. Өткізгіштік зона электрондармен белгілі бір деңгейде толтырылған немесе бос болуы мүмкін. Зонаның электрондармен толу дәрежесіне байланысты тыйым салынған зонаның енінің көрінісі
1 суретте келтірілген.
а) б) в) г)

Металл (өткізгіш) Металл Жартылай өткізгіш Диэлектрик
1-сурет

1а – суретте валенттік зонаның ең жоғарғы деңгейі электрондармен белгілі бір дәрежеде толған, бірақ бос орындар бар. Сол себепті электрондар қандай да бір энергия алатын болса (жылулық немесе электр өрісі әсерінен)ол өткізгіштік зонаның бос жоғарғы деңгейіне өте алады. Нәтижеде еркін электрон болып электр өткізгіштікке қатыса алады. Мұндай жағдай металлдарда болады (1а-сурет). Қатты дене электр тоғын жақсы өткізеді, егер валенттік зона өткізгіштік зонамен қилысатын болса (1б-сурет). Кейбір қатты денелер электрондармен толық толған валенттік зонадан және еркін зонадан (өткізгіштік зонадан) тұрады. Бұл екі зона тыйым салынған зонамен ажыратылған болады.

Мұндай қатты денлер тыйым салынған зонаның энергетикалық мәніне байланысты диэлектрик ( ) болады.
Егер тыйым салынған зонаның ені үлкен болса онда валенттік зонадан өткізгіштік зонаға, денені қыздыру арқылы немесе электр өрісінің әсерімен электрондарды өткізгіштік зонаға өткізу мүмкін емес. Сол себепті диэлектриктерде өткізгіштік зонада еркін электрондар болмайды. Бұл дегеніміз диэлектрик электр тоғын өткізбейді. Ал жартылай өткізгіштерде тыйым салынған зонаның, энергетикалық мәні болады. Сол себепті жартылай өткізгіштерді қыздыру немесе электр өрісін қою арқылы валенттік зонадан өткізгіштік зонаға электрондарды орын ауыстыру мүмкін. Олай болса жартылай өткізгіштер электр тогын өткізе алады.

жүктеу 0,61 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 15