Валентная зона в твердом теле

Рассмотрим теперь, как изменяется характер движения и энергетический спектр электронов при переходе от изолированных атомов к твердому телу. Электроны изолированного атома энергетически связаны с ядром, и, чтобы удалить электрон из атома, ему нужно сообщить дополнительную энергию.

Зонная теория проводимости

Полупроводник — вещество, основным свойством которого является сильная зависимость удельной проводимости от воздействия внешних факторов температуры, электрического поля, света и др. Каждый электрон, входящий в состав атома, обладает определенной полной энергией или занимает определенный энергетический уровень. В твердом теле благодаря взаимодействию атомов энергетические уровни расщепляются и образуют энергетические зоны, состоящие из отдельных близко расположенных по энергии уровней, число которых соответствует числу однородных атомов в данном кристаллическом теле рис. Энергетическую зону или совокупность нескольких перекрывающихся энергетических зон, которые образовались в результате расщепления одного или нескольких энергетических уровней отдельного атома, называют разрешенной зоной. Электроны в твердом теле могут иметь энергии, соответствующие разрешенной зоне.

Энергетический спектр электронов в твердом теле существенно отличается от энергетического спектра свободных электронов являющегося непрерывным или спектра электронов, принадлежащих отдельным изолированным атомам дискретного с определенным набором доступных уровней — он состоит из отдельных разрешенных энергетических зон, разделенных зонами запрещенных энергий. Согласно квантово-механическим постулатам Бора, в изолированном атоме энергия электрона может принимать строго дискретные значения электрон находится на одной из орбиталей. В случае же системы нескольких атомов, объединенных химической связью, электронные орбитали расщепляются в количестве, пропорциональном количеству атомов, образуя так называемые молекулярные орбитали. При дальнейшем увеличении системы до макроскопического уровня, количество орбиталей становится очень велико, а разница энергий электронов, находящихся на соседних орбиталях, соответственно очень маленькой — энергетические уровни расщепляются до двух практически непрерывных дискретных наборов — энергетических зон.

• Зонная теория - это квантовая механическая теория, которая рассматривает движение электронов в твердом теле. Согласно теории, свободные электроны могут обладать любой энергией.
• Постоянный электрический ток. Элементы зонной теории проводимости.
• Зонная теория твёрдого тела — квантовомеханическая теория движения электронов в твёрдом теле. Свободные электроны могут иметь любую энергию — их энергетический спектр непрерывен.
• Зонная теория позволяет объяснить, почему одни вещества проводят электрический ток, а другие — нет. Зонная теория проводимости основана на современном представлении о строении атома.
• Валентная зона — энергетическая область разрешённых электронных состояний в твёрдом теле , заполненная валентными электронами.
• Основываясь лишь на модели электронного газа невозможно объяснить тот факт, что одни вещества представляют собой проводники, вторые полупроводники, а третьи изоляторы.
• Зонная теория твердых тел позволила с единой точки зрения истолковать существование металлов, диэлектриков и полупроводников, объясняя различие в их электрических свойствах, во-первых, неодинаковым заполнением электронами разрешенных зон и, во-вторых, шириной запрещенных зон.
• Электрические свойства твердого тела зависят от того, как электроны составляющих его атомов распределяются по орбитальным уровням при его кристаллизации. Как мы знаем из модели атома Бора , электроны в атоме расположены на различных орбитальных уровнях, характеризующихся различной удаленностью от ядра и, соответственно, различной энергией связи электрона с ядром.
• Список форумов » Тематические обсуждения » Физика. Список форумов » Тематические обсуждения » Физика Валентная зона.

Энциклопедический словарь. Смотри Зонная теория … Современная энциклопедия. Зонная теория. При Т 0 К образующиеся в валентной зоне дырки участвуют в электропроводности. Понятие… … Большой Энциклопедический словарь.

Похожие статьи

• Поздравления на 20 лет дочери от мамы трогательные
• Если пожелтели глаза и кожа
• Фитозонт хвойный инструкция по применению
• На теле у ребенка красные опухшие пятна