Cтраница 4
В ряде случаев разрешенные зоны перекрываются, и тогда соответствующая запрещенная зона может отсутствовать. Такое перекрытие всегда имеет место в верхней части спектра, поскольку верхние уровни в отдельном атоме расположены весьма близко друг к другу. В результате энергетический спектр твердого тела содержит единую верхнюю зону и полное число зон в отличие от числа уровней в атоме оказывается конечным. [46]
На схеме показаны разрешенные зоны, где электрон может занимать свободные уровни, и зоны так называемых запрещенных значений энергии, где нет свободных уровней. [48]
![]() |
Расположение энергетических зон в зависимости от расстояния между атомными частицами твердого тела R. Rz. Rs.| Энергетические зоны в проводнике ( а, полупроводнике ( б и изоляторе ( в. [49] |
Следующая за ней разрешенная зона называется зоной проводимости. [50]
![]() |
Превращение разрешенных энергетических уровней отдельного атома в разрешенные энергетические зоны твердого тела. [51] |
В ряде случаев разрешенные зоны перекрываются, и тогда соответствующая запрещенная зона может отсутствовать. Такое перекрытие всегда имеет место в верхней части спектра, поскольку верхние уровни в отдельном атоме расположены весьма близко друг к другу. В результате энергетический спектр твердого тела содержит единую верхнюю зону, и полное число зон в отличие от числа уровней в атоме оказывается конечным. [52]
Эти состояния образуют разрешенные зоны с энергиями выше и ниже этой энергетической щели. Верхнюю разрешенную энергетическую зону называют зоной проводимости, а нижнюю - валентной. Расстояние между дном зоны проводимости и потолком валентной зоны называют шириной запрещенной зоны. Валентная зона в кристаллах со структурой цинковой обманки состоит из четырех подзон, если пренебречь спином в уравнении Шредингера, с учетом спина каждая зона дублируется. Три из четырех подзон вырождены при k - О ( Г - точка) и образуют верхний край зоны, а четвертая - дно зоны. Спин-орбитальное взаимодействие частично снимает вырождение при k - 0 и приводит к отщеплению одной подзоны. Как видно из рис. 15.4, две оставшиеся подзоны у потолка валентной зоны можно аппроксимировать параболическими зависимостями с различной кривизной. [54]
Свободная зона - разрешенная зона полупроводника, в которой отсутствуют электроны проводимости при абсолютном нуле температуры. [55]
Как зависит ширина разрешенной зоны от степени связи электрона с ядром. [56]
В низших точках разрешенных зон E ( k) имеет минимумы, а вторая производная от Е по k больше нуля. Очевидно, разложение энергии в степенной ряд (2.43) и формула (2.44) справедливы только вблизи экстремальных точек. Понятие эффективной массы имеет более широкие границы применимости и может быть введено исходя из принципа соответствия. [57]
Для перехода электрона внутри разрешенной зоны требуется весьма малая энергия. [58]
Зоны получили названия разрешенной зоны проводимости и запрещенной зоны. [59]
![]() |
Электрон в зоне. [60] |