Энергетический разрыв

Cтраница 2

Поскольку вдоль линий пересечения граней А: А и А: С энергетические разрывы отсутствуют, энергетическая зона целиком не заполняется, так как при расширении сферы Ферми ее поверхность должна пересечься с гранями С, в связи с чем до заполнения зоны Бриллюэна часть электронов переходит за ее пределы. По этой причине приведенное выше уравнение следует считать приближенным. Именно это и является причиной связи между стабильностью промежуточных фаз, обладающих гексагональной плотноупакованной структурой, и содержанием электронов во внутренней зоне Бриллюэна ( см. разд. Относительные различия между значениями векторов kA, kB и kc, так же как и разница в величине энергетических разрывов, будут определять последовательность и природу взаимодействий и перекрытий между поверхностью Ферми и зоной Бриллюэна. Эти взаимодействия должны происходить при различных значениях энергии для разных граней зоны, что приводит, по мнению Джонса [60], к возникновению результирующего электронного натяжения, стремящегося деформировать зону Бриллюэна. [16]

Зона Бриллюэна для двумерного кристалла. [17]

Это означает, что по мере заполнения уровней в каждом направлении - пространства появляются энергетические разрывы. Эти области можно представить в виде поверхностей в - пространстве; области, ограниченные такими поверхностями, обычно называют зонами Бриллюэна. На рис. 2 представлена зона Бриллюэна для двумерного кристалла; поверхность Ферми здесь изображена окружностью, и не все уровни между ней и границей зоны Бриллюэна заняты электронами. [18]

Таким образом, как и в случае теории ограниченных твердых растворов, мы должны допустить две возможности: энергетический разрыв на границе зоны Бриллюэна относительно велик, а поверхности Ферми не являются сферическими; при этом устойчивость фаз качественно может быть описана при помощи модели, представленной на фиг. Бриллюэна изменяется с изменением состава и является небольшим в интервале устойчивости электронных фаз; при этом в первом приближении можно использовать сферическую модель поверхности Ферми. [19]

Таким образом, как и в случае теории ограниченных твердых растворов, мы должны допустить две возможности: 1) энергетический разрыв на границе зоны Бриллюэна относительно велик, а поверхности Ферми не являются сферическими; при этом устойчивость фаз качественно может быть описана при помощи модели, представленной на фиг. Бриллюэна изменяется с изменением состава и является небольшим в интервале устойчивости электронных фаз; при этом в первом приближении можно использовать сферическую модель поверхности Ферми. [20]

Схема образования электронов и дырок в собственном полупроводнике. [21]

Электрическая проводимость полупроводников, основанная на перемещении части электронов основной зоны в зону возбужденных уровней, может быть, если под действием внешних или внутренних факторов энергетический разрыв между зонами будет преодолен. К числу таких факторов относятся повышение температуры полупроводника и введение в его состав различных примесей. Проводимость химически чистых полупроводников называется собственной проводимостью, а сами полупроводники - собственными полупроводниками. [22]

Они могут передать атому селена s - электрон, в результате чего электронная конфигурация селена стабилизируется, и атом металла приобретает стабильную конфигурацию, близкую к d10; в результате этого появляется энергетический разрыв и полупроводниковые свойства. У золота и серебра возможен частичный переход электронов на полностью вакантные f - состоямия ( с нарушением d10 конфигурации) [15] и переход на вакантные места в полосе s - электро-нов с уменьшением возможности их передачи атомам селена. Зги соединения химически и термически непрочны, что согласуется с электронным строением, указывающим на сильное обособление электронных конфигураций атомов металлов и селена. [23]

Согласно зонной теории твердого тела, если имеется достаточное число электронов для заполнения всех разрешенных энергетических состояний одной или нескольких зон и последняя заполненная зона не соприкасается и не перекрывается со следующей зоной, то при абсолютном нуле совершенный кристалл такого вещества является изолятором. Энергетический разрыв между самыми высокими занятыми состояниями и самыми низкими незанятыми называется областью запрещенных значений энергии или запрещенной зоной. При этом уровень Ферми проходит посредине запрещенной зоны. Если ширина запрещенной зоны мала, то при повышении температуры электроны из занятой зоны будут переходить на незанятые энергетические состояния следующей зоны. В этом случае приложение разности потенциалов приведет к появлению проводимости, поскольку имеется достаточно большое число незанятых состояний, по которым эти электроны могут свободно двигаться. Такие вещества известны под названием собственных полупроводников. Если ширина запрещенной зоны достаточно велика, то тепловая энергия, необходимая для активации электронов в зону проводимости, может оказаться настолько высокой, что это вызовет смещение и миграцию атомов или даже пробой твердого тела. Такое положение характерно для некоторых изоляторов при обычных температурах. Значение ширины запрещенной зоны для гомологических рядов веществ является мерой прочности связи между атомами в кристалле. [24]

Электронная структура оксидных катализаторов - полупроводников отличается от структуры металлов наличием энергетического разрыва ( запрещенной зоны), отделяющего нижнюю валентную зону, полностью заполненную электронами, от верхней незаполненной зоны проводимости. Энергетический разрыв невелик, и в полупроводниках при какой-либо активации ( повышение температуры, излучения) происходит переход электронов из валентной зоны в зону проводимости. Освободившиеся при этом переходе энергетические уровни в валентной зоне рассматриваются как дырки в энергетическом спектре кристалла. Свободные электроны и дырки с точки зрения электронной теории катализа рассматриваются как свободные валентности твердого катализатора, участвующие в поверхностном химическом взаимодействии с реагирующими веществами. Молекулы, адсорбированные на поверхности полупроводника, рассматриваются как примеси, нарушающие строго периодическое строение кристаллической решетки, но составляющие с ней единую систему, так как волновые функции решетки и молекул, сидящих на ее поверхности, перекрываются. [25]

Во-первых, становится понятным правило Стокса, констатирующее, что спектр поглощения кристаллов сдвинут в коротковолновую сторону по сравнению со спектром испускания. Этот энергетический разрыв соответствует запрещенной полосе, образовавшейся в результате расщепления атомных орбиталей на связующие и разрыхляющие МО. Начало спектра испускания дает возбуждение более глубоких МО с выбросом электронов на одну из разрыхляющих. [26]

Следует отметить, что абсолютно запрещенных по симметрии реакций нет. Чем больше энергетический разрыв между ВЗМО и НСМО, тем больше должна быть энергия активации, тем меньше вероятность такой реакции. [27]

Этот процесс может проходить лишь при достижении газом определенной температуры Tt, которую будем называть критической температурой процесса дегидрогенизации углеводородных соединений. Катализатором в процессе энергетического разрыва связей С - Н является свободный атомарный углерод. [28]

Если возможны геометрические изомеры, то предполагается, что основной вклад в спектральные данные обусловлен только транс-изомерами. С увеличением длины волны уменьшается энергетический разрыв между ВЗМО и НСМО. [29]

В зависимости от природы взаимодействующих атомов и типа кристаллической решетки валентная зона и зона проводимости могут перекрываться или не перекрываться друг с другом. В последнем случае между валентной зоной и зоной проводимости возникает энергетический разрыв, называемый запрещенной зоной. [30]

Страницы: 1 2 3 4