Разрешенные уровни - энергия
Cтраница 2
Подобно тому, как основной задачей теории атома является описание состояния электронов в атоме и вычисление разрешенных уровней энергии, которые они могут занимать, одной из основных задач теории твердого тела является определение энергетического спектра и стационарных состояний коллективизированных электронов в кристалле. В общем случае эта задача является безнадежно сложной и приближенное решение ее достигается путем ряда упрощений. [16]
 |
Различные модификации структуры нейтрона и протона. [17] |
Интересным свойством мезонов является то, что отрицательно заряженный я - или л-мезон, замедленный в веществе, может быть захвачен ядром на разрешенные уровни энергии, аналогичные уровням электронов в атоме. Комбинация ядра и отрицательного мезона может существовать очень короткое время и называется мезоатомом. [18]
Как было показано в разделе 1.3, в большинстве кристаллов с неметаллическими типами связи, находящихся в их основном квантовом состоянии, отвечающем строго регулярному строению кристаллической решетки, все разрешенные уровни энергии в валентной зоне заняты электронами, в то время как в следующей за ней зоне проводимости все уровни свободны. Это приводит к локализованному характеру распределения электронов, исключающему возможность их перемещения по кристаллу. Поэтому неметаллические кристаллы в основном квантовом состоянии являются изоляторами. [19]
 |
Размещение атомов фосфора в узлах кристаллической решетки кремния. [20] |
В других веществах зона формируется таким образом, что разрешенных уровней энергии в ней оказывается в точности вдвое меньше числа электронов. В таких веществах все разрешенные уровни энергии заняты и ни один из электронов не может совершать поступательное движение. [21]
Наше описание энергетических зон еще не достаточно полное. Желательно знать, как меняется число разрешенных уровней энергии в зависимости от положения их внутри зоны. Вычисление функции N ( E), которая почти всегда обращается в нуль на краях зоны и часто имеет единственный максимум примерно посредине кривой, выходит за рамки данной книги. [22]
Ограниченность реального кристалла нарушает условие периодичности. Это приводит к тому, что в запрещенной зоне появляются разрешенные уровни энергии, которые называются поверхностными уровнями, или уровнями Тамма. [23]
Ограниченность реального кристалла нарушает условие периодичности. Это приводит к тому, что в запрещенной зоне появляются разрешенные уровни энергии, которые называются поверхностными уровнями, или уровнями Тамма. [24]
Как уже указывалось выше, в теории Бора появилось квантовое число п, которое характеризует радиус и энергию устойчивой орбиты. В волновые функции, полученные при решении уравнения Шредингера, вводятся три целых числа, характеризующих разрешенные уровни энергии: эти параметры называются квантовыми числами. Укажем значения, которые они могут принимать, и свойства энергетических уровней, соответствующих различным их значениям. [25]
При практическом применении полупроводников наибольшее значение имеет примесная проводимость, которая определяется примесями других веществ. Примеси бывают двух видов - донорные и акцепторные. Донорные примеси создают дополнительные разрешенные уровни энергии вблизи верхней границы запрещенной зоны; атомы таких примесей отдают электроны в зону проводимости и тем самым обеспечивают примесную электронную проводимость. Акцепторные примеси создают дополнительные уровни вблизи нижней границы запрещенной зоны; атомы акцепторных примесей принимают на свои уровни электроны из валентной зоны и тем самым обеспечивают примесную дырочную проводимость. [26]
При практическом применении полупроводников наибольшее значение имеет примесная проводимость, которая определяется примесями других веществ. Примеси бывают двух видов - донорные и акцепторные. Дснорные примеси создают дополнительные разрешенные уровни энергии вблизи верхней границы запрещенной зоны; атомы таких примесей отдают электроны в зону проводимости и, таким образом, обеспечивают примесную электронную проводимость. Акцепторные примеси создают дополнительные уровни вблизи нижней границы запрещенной зоны; атомы акцепторных примесей принимают на свои уровни электроны из валентной зоны и тем самым обеспечивают примесную дырочную проводимость. [27]
При практическом применении полупроводников наибольшее значение имеет примесная проводимость, которая определяется примесями других веществ. Примеси бывают двух видов - донор-ные и акцепторные. Донорные примеси создают дополнительные разрешенные уровни энергии вблизи верхней границы запрещенной зоны; атомы таких примесей отдают электроны в зону проводимости и тем самым обеспечивают примесную электронную проводимость. Акцепторные примеси создают дополнительные уровни вблизи нижней границы запрещенной зоны; атомы акцепторных примесей принимают на свои уровни электроны из валентной зоны и тем самым обеспечивают примесную дырочную проводимость. [28]
Спектры показали: в прерывистой последовательности разрешенных уровней энергии атома есть один, отличный от всех остальных. [29]
Такая экспоненциальная зависимость электропроводности уже давно наблюдалась в полупроводниках при высоких температурах. Вильсон предположил, что поведение полупроводников в области низких температур обусловлено несовершенством кристалла, связанным либо с механическими дефектами, либо с химическими примесями. Выше предполагалось, что в запрещенной зоне отсутствуют разрешенные уровни энергии, однако это утверждение относится к случаю идеального кристалла. Вильсон показал, что наличие примесей в кристалле приводит к появлению в запрещенной зоне локальных энергетических уровней в непосредственной близости к краям зоны проводимости или заполненной зоны. [30]
Страницы: 1 2 3