Зона - разрешенное значение - энергия
Cтраница 1
 |
Условное цзображс - [ IMAGE ] Диаграммы энергетических уров. [1] |
Зоны разрешенных значений энергии в твердом теле обычно имеют ширину в несколько электроновольт. В зависимости от вещества запрещенные зоны имеют значения, различающиеся по величине в несколько электроновольт. [2]
Интервалы разрешенных значений носят название зон разрешенных значений энергии, а интервалы энергий, не осуществляющихся в кристаллах, принято называть запрещенными зонами. Ширина запрещенной зоны - это энергия, необходимая для перехода электрона из состояния валентных связей в состояние проводимости. [3]
 |
Картина энергетических зон. [4] |
Энергетические зоны образованные совокупностью энергегйче - Мс уровней, называют зонами разрешенных значений энергии или разрешенными зонами. [5]
Таким образом, вместо каждого квантового уровня энергии изолированного атома образуется зона разрешенных значений энергии ( рис. 2), состоящая из N плотно размещенных уровней. Уровни в зоне располагаются весьма густо, с интервалами порядка 10 - 22 эв. Учитывая также уширение уровней за счет тепловых колебаний решетки, можно считать, что в энергетическом отношении зона является непрерывной. Тем не менее конечность общего числа уровней в зоне определяет характер заполнения этой зоны электронами, и при анализе распределения электронов дискретный характер зон необходимо учитывать. [6]
Как известно из курса физики [10], в кристаллическом твердом теле существуют квазинепрерывные зоны разрешенных значений энергии электронов. Верхняя разрешенная зона, которая при температуре абсолютного нуля ( Т 0 К) целиком заполнена электронами, называется валентной. Расположенная над ней следующая разрешенная зона, которая при температуре абсолютного нуля пуста или частично заполнена электронами, называется зоной проводимости. В чистых полупроводниках и диэлектриках при 7 0 К зона проводимости пуста и электропроводность отсутствует, так как нет свободных электронов, которые могли бы перемещаться под действием электрического поля. [7]
В твердом теле из-за взаимодействия соседних атомов уровни расщепляются - образуются области или зоны разрешенных значений энергии, между которыми находятся запрещенные зоны. В идеальном кристалле электрон не может иметь энергию, соответствующую запрещенной зоне. Для глубоких уровней расщепление невелико, так как находящиеся на них электроны экранируются внешними оболочками и практически не взаимодействуют с соседними атомами. Для внешних валентных оболочек расщепление может составлять несколько электронвольт. [8]
Это значит, что спектр энергий в случае периодического поля состоит из ряда чередующихся зон разрешенных значений энергии, разделенных зонами запрещенных энергий. [9]
Кривая зависимости § ( k) и соответствующий энергетический спектр представлены на рис. 1.17. Можно видеть, что энергетический спектр электрона в кристалле разделяется на ряд зон разрешенных значений энергий. Эти зоны называются зонами Бриллюэна, которые не следует смешивать с валентной зоной и зоной проводимости, рассмотренными в § 2 и 3 настоящей главы. [10]
Наиболее сильному возмущающему воздействию соседних атомов подвергаются самые удаленные от ядра валентные электроны. В результате каждый уровень энергии валентных электронов расщепляется на большое число близко расположенных уровней, которые можно рассматривать как квазинепрерывную зону разрешенных значений энергии электронов. [11]
Наиболее сильному возмущающему воздействию соседних атомов подвергаются самые удаленные от ядра электроны. В результате взаимодействия с соседними атомами каждый уровень энергии валентных электронов расщепляется на большое число близко расположенных уровней, которые можно рассматривать как квазинепрерывную зону разрешенных значений энергии электронов. [12]
При формальном стремле-нии N к бесконечности расстояния между уровнями стремятся к нулю, и разрешенные уровни энергии-за-полняют всю полосу. Возникает энергетическая зона - зона разрешенных значений энергии. [13]
 |
Условное цзображс - [ IMAGE ] Диаграммы энергетических уров. [14] |
Под воздействием электрических полей рядом расположенных атомов каждый энергетический уровень расщепляется на целые полосы или зоны. При этом максимальному расщеплению подвергается уровень валентных электронов. Полосы или диапазоны разрешенных значений энергии отделены друг от друга диапазонами запрещенных значений энергии. Электрон, связанный с атомом, может иметь любую энергию в пределах каждой из зон разрешенных значений энергии. [15]
Страницы: 1