Щель энергетическая в диэлектриках

Важно также отметить, что энергетическая щель 2До принципиально отличается от энергетической щели по зонной теории (см. гл. И). Энергетическая щель в диэлектриках определяется только решеткой, т. е. формой зоны Бриллюэна, в то время как щель в сверхпроводнике порождается самими электронами. [c.270]

Различие между диэлектриками, металлами и полупроводниками можно понять, принимая во внимание степень заполнения энергетических зон. В диэлектрике все зоны, которые содержат электроны, полностью заполнены, и энергетическая щель между зонами велика. В металле высшая занятая зона заполнена наполовину. По мере понижения температуры металлы начинают лучше проводить электричество, так как тепловые колебания атомов решетки уменьшаются и атомы меньше препятствуют движению электронов проводимости. [c.589]

Диэлектриками являются неионизованные газы, а также жидкости и твердые тела, характеризующиеся полностью заполненной электронами валентной зоной и полностью свободной зоной проводимости. Если термического возбуждения электронов на уровни зоны проводимости не происходит, то такие вещества ведут себя как изоляторы. При малой энергетической щели Д или при большей температуре эти вещества ведут себя как полупроводники. Диэлектрики и полупроводник , в отличие от металлических проводников, экспоненциально уменьшают объемное сопротивление при повышении температуры. [c.320]

Структура полос определяет физические свойства кристалла, причем все сказанное выше для одномерной цепочки справедливо ц для реальных трехмерных кристаллов кристалл имеет свойства металла, когда самая верхняя полоса из числа занятых электронами заполнена только частично. Напротив, оп будет диэлектриком в том случае, когда валентная зона отделена от зоны проводимости энергетической щелью (запрещенной зоной). [c.66]

Принцип работы таких детекторов основан на том, что теплоёмкость кристаллической решётки в соответствии с формулой Дебая пропорциональна четвёртой степени температуры. Спектр электронных состояний диэлектриков, полупроводников и сверхпроводников характеризуется наличием энергетической щели. При достаточно низких температурах Т, когда энергия тепловых флуктуаций къТ <С Д (где къ — постоянная Больцмана, А — ширина щели в спектре энергии электронных состояний), электронная теплоёмкость кристалла не возбуждается. Для диэлектриков это состояние достигается при температурах порядка сотен милликельвин (1 мК = 10 К), для полупроводников — десятков и для сверхпроводников — единиц милликельвин. Оставшаяся решёточная , фононная или дебаевская теплоёмкость идеального кристалла при сверхнизких температурах оказывается настолько малой, что кинетическая энергия ядра отдачи при единичном акте рассеяния частицы вызывает всплеск температуры всего макроскопического кристалла мишени, который превышает уровень термодинамических флуктуаций. Этот всплеск температуры регистрируется термометром и служит выходным сигналом детектора. Физические принципы и перспективы применения криогенных детекторов этого типа изложены в обзоре [69]. [c.42]

Однако если принять, что выравненный характер углерод-углеродных связей сохраняется при неограниченном увеличении п (вплоть до п оо), то мы, как и в случае полиенов, приходим к физически нереальной модели одномерного металла (см., однако, [40]). Поэтому приходится допустить, что в цепи достаточно длинного кумулена равенство всех длин связей невозможно и, в частности, они чередуются по длине. Такой кумулен уже моделирует одномерный полупроводник или диэлектрик, причем величи на энергетической щели зависит от степени альтернирования связей в цепи. [c.43]

Энергетический спектр полупроводников характеризуется наличием двух разрешенных зон валентной зоны и зоны проводимости, разделенных между собой энергетической щелью (запрещенной зоной), и в этом смысле аналогичен спектру диэлектриков (рис. 1.3). В отличие от диэлектриков, однако, энергетическая щель в полупроводниках настолько узка, что при температурах протека тня химических реакций часть электронов валентной зоны обладает достаточной энергией для перехода в зону проводимости. Тем самым носледпяя оказывается частично, хотя и в небольшой степени, заполненной. Одновременно с этим в валентной зоне образуются вакантные состояния — дырки . Вероятность заполнения зоны проводимости электронами подчиняется статистике Ферми — Дирака [c.30]

Рассмотрим два металла, разделенные тонким слоем диэлектрического материала. Проблема туннелирования электронов из металла в металл включает в себя переходы между состояниями каждого металла с га и га - - Ага частипами. Чиавер экспериментально обнаружил, что при низкой температуре между нормальным металлом и сверхпроводником, которые разделены тонкой пленкой диэлектрика, ток отсутствовал до определенной величины приложенного напряжения (рис. 13.6). Как только произведение напряжения на заряд Ue становилось больще значения энергетической щели А, ток появлялся. Зависимость тока от напряжения в слоистой системе нормальный металл-диэлектрик-сверх-проводник обусловлена одночастичными пропессами туннелирования электронов из одного металла в другой. [c.308]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология