Концентрация электронов

Переходу каждого электрона в зону проводимости соответствует возникновение одной дырки в валентной зоне, поэтому концентрации электронов и дырок равны п = р. Тогда К = п я концентрация электронов в зоне проводимости, т. е. концентрация носителей тока в полупроводнике, составит [c.189]

В кратком курсе нет необходимости более детально рассматривать эти соотношения. Однако следует характеризовать специфические особенности механизма электронной проводимости в полупроводниках, существенно отличного от механизма проводимости металлов. Металлы н полупроводники не только количественно сильно различаются по проводимости. Хот-я в обоих случаях ток переносится движением электронов, но в металлах это электроны электронного газа, не связанные с определенными атомами кристаллической решетки, а в полупроводниках — это электроны, вырываемые из атомов или молекул, составляющих кристаллическую решетку. Концентрация электронов, способных передавать ток в металлах, в тысячи и миллионы раз больше, чем в полупроводниках. В металлах понижение температуры, ослабляя колебания атомов, составляющих решетку, повышает проводимость и при достаточном понижении температуры (вблизи абсолютного нуля) у некоторых металлов она сильно возрастает. В полупроводниках же понижение температуры обычно уменьшает число Электронов проводимости, а следовательно, и электронную проводимость, и при достаточно низкой температуре последняя становится очень малой. [c.146]

Хотя концентрация Не в обычных звездах (при Г<10 ) значительна, но концентрация электронов гораздо больше и отношение много меньше единицы. Но так как при 7 <10 величина Кг>, то г + должно быть ничтожно. [c.346]

На расстоянии /1, достаточно удаленном от поверхности для довольно толстой пленки, концентрация ионов в междоузлиях должна быть равна концентрации электронов [c.51]

Скорость образования ионных соединений в отличие от полупроводников (скорость образования которых определяется перемещением ионов) определяется величиной электронной проводимости, которая зависит от концентрации электронных дефектов. [c.87]

Однако с помощью электромагнитных колебаний достаточно высокой частоты, пользуясь методом рентгенографического анализа, можно определить среднюю концентрацию электронов во времени на том или другом расстоянии от ядра. [c.45]

Существуют также ионные кристаллы, у которых электронная разупорядоченность не сопряжена с ионной. Типичный представитель таких кристаллов — СиО, дающий кристаллы стехиометрического состава без заметного избытка металла или кислорода. Электронная разупорядоченность СиО обусловлена тем, что электрон из электронной оболочки двухвалентного иона меди, находящегося в узле решетки, покидает свое место и двигается в решетке как свободный электрон. В месте отрыва электрона остается положительная дырка, т. е. соблюдается равенство концентраций электронов проводимости и дырок. Но в противоположность ионным дефектам, представляющим собой локализованные нарушения, электронные дефекты обладают энергетическими уровнями, размазанными по всему кристаллу. [c.173]

При добавлении небольших количеств иона к 2пО, который является полупроводником п-типа, концентрация электронов снижается в соответствии с требованием сохранения электронейтральности, а концентрация промежуточных ионов цинка возрастает в соответствии с законом действия масс — см. уравнение (3). Это облегчает диффузию межузельных ионов Следовательно, [c.198]

В суммарном процессе одинаковое участие принимают и электронный и дырочный газы, причем реакция замедляется или ускоряется от концентрации последних. Этим объясняется влияние примесей на каталитические реакции, изменяющих концентрации электронного и дырочного газов, при этом сами адсорбированные ради-калЬ или атомы могут выступать в роли таких примесей, что, в свою очередь, дает новую трактовку явлениям самоотравления или [c.162]

К, а концентрация электронов составляет 6,00-10 см- . Определите давление электронного газа. [c.16]

Протекание тока в цепи, изменяя концентрацию электронов на поверхности, приводит к изменению потенциала е , что в свою очередь вызывает изменение в двойном слое. Допустим, что поверхность металла заряжена положительно и соответственно некоторое количество анионов находится в плотной части двойного слоя. Если проводить электролиз так, чтобы к электроду подводились электроны, то положительный заряд металла станет меньше соответственно меньше станет и число анионов в плотной части двойного слоя, уменьшится и величина потенциала е°. Если увеличивать постепенно скорость подвода электронов, то будет меняться величина потенциала е и уменьшаться количество анионов в плотной части двойного слоя. Наконец, при некотором значении потенциала концентрация анионов станет равной нулю, ионный двойной слой исчезнет. Потенциал, отвечающий этому состоянию, называется потенциалом нулевого заряда. [c.346]

Концентрация электронной плотности у ядра (степень проникновения электронов) при одном и том же главном квантовом числе наибольшая для -электрона, меньше—для р-электрона, еще меньше— для -электрона и т. д. Например, при /г=3 степень проникновения убывает в последова- тельности 3 >3р>3 (см. рис. 9). [c.31]

Введение в данную систему дополнительного количества электронов повлечет за собой уменьшение концентрации окисленной и повышение содержания восстановленной форм. Уменьшение же концентрации электронов будет способствовать увеличению концентрации окисленной и понижению восстановленной форм. [c.255]

Электрохимическая цепь является равновесной при условии, что электрохимическое равновесие наблюдается на каждой фазовой границе, а разность потенциалов ца концах цепи Е скомпенсирована разностью потенциалов от внешнего источника тока. Разомкнутая электрохимическая цепь оказывается неравновесной, хотя на всех трех ее границах существует равновесие, о кажущееся противоречие вызвано наличием электронного равновесия металлов с раствором и возникновением градиента концентрации электронов в растворе между двумя электродами. При подключении внешней разности потенциалов этот градиент компенсируется. [c.105]

Измерения показали, что подвижность электронов проводимости в полупроводниках близка к таковой у металлов. Меньшая электропроводность, таким образом, определяется тем, что концентрация электронов проводимости меньше, чем в металлах, в сотни тысяч и миллионы раз. [c.516]

Зависимость концентрации электронов в верхней зоне п) (и, следовательно, дырок в нижней) оТ температуры можно получить, рассмотрев равновесие [c.517]

Цинк по сравнению с железом обладает большей способностью к передаче ионов в раствор, поэтому приобретает отрицательный заряд, переходящий на железо. Возникающая высокая концентрация электронов па железе препятствует переходу железа в виде ионов в раствор, что уже защищает железо от растворения (коррозии). Так как переход ионов железа в раствор ограничен, поверхность железа не закрыта слоем ионов железа (двойной электрический слой) и электроны на железе беспрепятственно участвуют в.реакции с водой в нейтральной и щелочной средах или с ионами водорода в кислой среде. В результате на железе выделяется водород. Слой водорода (атомарного или молекулярного) препятствует не только подходу к поверхности железа коррозионно-агрессивных веществ, но и окислению его поверхности (водород—восстановитель ). [c.378]

Энергия и концентрация электронов подбираются с учетом природы полимера. [c.112]

Травление полимера проводят на установке линейного без-электродного высокочастотного разряда согласно инструкции по проведению работы на этой установке. Полимерный образец с чистотой поверхности V —У8, укрепленный на предметном стек- ле, помещают в разрядную камеру и подвергают вакуумированию в течение 10—15 мин для удаления адсорбционной влаги и посторонних веществ. После достижения предельного разрежения в камеру вводят рабочий газ, например кислород, и следят, чтобы вакуум в камере был не ниже 0,667—66,7 Па (5-10 —5-10 мм рт. ст.). Затем включают и настраивают на заданный режим работы генератор ВЧ колебаний. Режим работы генератора ВЧ зависит от его выходных параметров. Через каждые 10—15 мин работы генератора его необходимо отключать на 5—7 мин для более полного удаления продуктов деструкции с поверхности объекта травления и из разрядной камеры, а также для предотвращения возможного нагрева образца. Удаление верхнего слоя и достижение необходимой рельефности поверхности полимера достигается через 45— 60 мин активного времени работы установки. При правильном подборе параметров работы установки температура поверхности образца составляет 30—40°С, а оптимальная концентрация электронов составляет примерно от 10 до 10 см . Для оценки режима травления обычно подвергают контрольному травлению полимер с известной морфологией. Полученное изображение структурной организации полимера сравнивают с известным. [c.115]

Поверхностная концентрацн5[ частнц Са здесь будет совпадать с объемной концентрацией с, - В уравнение (17.137) в отл[1чие от аналогичных уравнений для металлических электродов входит концентрация электронов вблизи поверхности раздела, так как их число в зоне проводимости полупроводника ограничено. Величина зависит от потенциала в зоне объемного заряда полупроводника [c.378]

Концентрация электронной плотнссти у ядра (степень проникновения электронов) при одном и том же главном квантовом числе наибол ьшая для 5-электрона, меньше — аля р-электрона, еще меньше — цля -электрона и т. д. Например, при п = 3 степень про-никноиения убывает в последовательности 35> Зр нагля/ ,но иллюстрирует рис. 8. [c.33]

Энергия, длина и порядок связи. По характеру распределения злектронов по молекулярным орбиталям можно оценить энергию, ,лину и порядок связи. Как известно, нахождение электрона на связывающей орбитали означает концентрацию электронной плотности между ядрами, а это обусловливает сокращение межъядерного расстояния и упрочнение молекулы. Наоборот, нахождение электрона [а разрыхляющей орбитали означает, что электронная плотность онцентрируется за ядрами. В этом случае, следовательно, энергия связывания снижается, а межъядерное расстояние увеличивается [c.50]

Нитрогруппа является электрофильной группой и поэтому входит в места ароматических колец с наиболее высокой концентрацией электронов. В соответствии с правилом Крам-Браун-Джибсона сама нитрогруппа направляется в л -положение. Вследствие электроположительной природы нитрогруппа отрывает электроны от ароматических колец, деактивируя их в отношении реакции дальнейшего замещения. Например, для получения полинитросоединений требуется применение более жестких условий реакции, чем для получения мононитропроиз-водных. [c.545]

Из различных экспериментов также следует, что молекула воды электрически полярна. В полярной молекуле электрические зарвды распределены неравномерно. Иначе говоря, у каждой молекулы есть положительный заряд на одном конце и отрицательный на другом. Найдено, что молекула воды имеет не прямолинейную (Н-О-Н), а изогнутую или У-образн м <1юрму (рис. 1.13 и 1.14). Кислородный конец - это отрицательный полке, ьа котором сосредоточена большая концентрация электронов, чем на двух 1яодо одных концах , которые образуют электрически положительный полюс. Хотя в целом молекула электрически нейтральна, внутри нее существует разделение зарядов. [c.44]

Истинные полупроводники (собственная полупроводимость) СиО, С03О4, rgOg. Концентрация электронных дырок равна концентрации междоузель-ных электронов Ла + к 0 Электропроводимость не зависит от окислительной способности атмосферы. [c.39]

Если в правильно разомкнутой электрохимической цепи (см. рис. VI.2,а) на всех трех фазовых границах М1—Мг, Мг—раствор и раствор — М] имеет место электронное равновесие, определяемое равенством электрохимических потенциалов электрона в этих фазах, то на первый взгляд кажется непонятным, за счет чего возникает ЭДС цепи, равная разности в двух частях одного и того же металла Мь Анализ этой проблемы показывает, что электрохимические потенциалы электрона в двух областях одного и того же раствора вблизи металла М1 и вблизи металла М2 — не одинаковы. В самом деле, выше было показано, что равновесная концентрация электронов в абсолютно чистой воде у поверхности медного электрода равна 9,36моль/л. Аналогичный расчет показывает, что в абсолютно чистой воде у поверхности цинкового электрода [е ] =2,31 10 моль/л. Следовательно, в воде между двумя электродами имеет место градиент концентрации гидратированных электронов. Как следует из уравнения (IV.34), градиент концентрации сольватированных электронов возникает в любом растворе, если только не равны друг другу электродные потенциалы двух металлов. Поэтому, строго говоря, разомкнутая электрохимическая цепь, ЭДС которой не равна нулю, не является равновесной даже при наличии равновесия на всех ее фазовых границах. Чтобы строго определить равновесную электрохимическую цепь, кроме условия электрохимического равновесия на каждой фазовой границе дополнительно указывают, что ЭДС цепи скомпенсирована разностью потенциалов от внешнего источника тока (см. с. 116). При подключении этой внешней разности потенциалов происходит компенсация электрическим полем градиента химического потенциала электронов в электролите, так что и в растворе при этом Ар,1,=0. Отсюда следует, что ЭДС электрохимической цепи можно представить как разность величин вблизи двух электродов и ввести определение отдельного электродного потенциала как реальной свободной энергии сольватации электрона (выраженной в эВ) при электронном равновесии электрода с раствором. [c.138]

Если Пн (h) — концентрация ионов в междоузлиях в точке /г, а пз (Н) — концентрация электронов в той же точке, то по закону действующих масс должно быть я (/г) X Пз (h) = onst для любой точки h. [c.50]

Легирующий элемент для металлов, образующих ионные соединения (напрнмер, AgBr), скорость возникновения которых определяется величиной электронной проводимости, зависящей от концентрации электронных дефектов (дырок), должен удовлетворять неравенству (232). [c.112]

Для борьбы с электрохимической коррозией мeтaллQв применяют также и специфические электрохимические методы, основанные на том, что защищаемый металл подвергается катодной поляризации. Так, в методах, называемых протекторной защитой., это достигается присоединением к защищаемому, металлу более активного металла протектора), который становится анодом, благодаря чему анодные участки поверхности защищаемого металла полностью или частично превращаются в катодные по отношению к протектору. В других методах, называемых катодной защитой, аналогичный результат достигается присоединением защищаемого металла к отрицательному полюсу внешнего источника постоянного тока. Защитное действие осуществляется благодаря повышению концентрации электронов в поверхностном слое металла, что затрудняет растворение его. [c.460]

В 1943 г. Шваб показал, чтО между концентрацией электронов 15 катализаторе и его каталитическо1[ активностью существует определенная связь. Данный вопрос был исследован также Хауффе и Вагнером [6, 7]. Необходимо упомянуть о важных исследованиях эффекта экранирования в кристаллах, проведенных Вейлем [7а]. [c.7]

Скачкообразные изменения свойств элементов в подгруппах могут быть объяснены с точки зрения квантовой механики. С этих позиций следует, что все электроны атома, включая внешние, определенное время находятся в области, близкой к ядру. Можно говорить, что внешние электроны проникают к ядру через слой внутренних электронов. При одном и том же квантовом числе сте-т ень проникновения электронов, концентрация электронной плотности у ядра наибольшая для 5-электронов. Например, при п=3 степень проникновения электрона изменяется в пределах 3з>3р> >3(1. Эффект проникновения увеличивает прочность связи внешних электронов с ядром. Вторичная периодичность атомов элементов от 51 к Ое и от п к РЬ обусловлена проникновением 5-электронов под экран Зfli -элeктpoнoв у Ое и под двойной экран 4/ - и [c.92]

Гибридизация одной s- и трех р-орбиталей (sp -гибридизация), как уже указывалось, объясняет валентности углеродного атома. Образование sp -гибридных связей характерно также и для аналогов углерода — кремния и германия валентности этих элементов также имеют тетраэдрическую направленность. Может возникнуть вопрос — если гибридные орбитали обеспечивают большую концентрацию электронного облака между ядрами и, следовательно, более прочную связь, то почему они не возникают в НаО л NH3 На да шый вопрос следует ответить, что направленность связей в этих соединениях также можно объяснить sp -гибридизацией. Такой подход является даже более точным, чем изложенный на стр. 161 и 162. Не следует, однако, забывать, что оба подхода являются приближенными. При образовании молекулы HjO атом кислорода люжет приобретать конфигурацию наружного слоя где Ф2, Фз и — sp -гибридные волновые функции верхние индексы указывают количество электронов, занимающих данную орбиталь. Таким образом, две из четырех гибридных орбиталей атома кислорода заняты неспаренньши электронами и могут образовать химические связи угол между этими связями должен составлять 109,5°. Это значение ближе к экспериментальному (104,5°), чем величина 90°, даваемая схемой, рассмотренной на стр. 161. Однако если на стр. 161—162 пришлось объяснять отклонение теоретической величины от экспериментальной для молекулы HjO, то здесь нужно объяснить, почему углы между связями у аналогов воды HjS, HaSe и НаТе заметно отличаются от 109,5°. Это объясняется действием ряда факторов. В частности, в соединениях, содержащих большие атомы, связь слабая и выигрыш энергии в результате образования связи гибридными орбиталями не компенсирует некоторое возрастание энергии s-электронов, обусловленное их переходом на sp -гнбридные орбитали. Это препятствует гибридизации. Кроме того, как показали точные расчеты, при образовании связи Э—Н 25-орбитали кислорода (и азота) сильнее перекрываются с ls-орбиталями водорода, чем 2р-орбита-ли. Для аналогов кислорода, наоборот, сильнее перекрываются р-орбитали. Это обусловливает больший вклад s-состояний (гибридизацию) в образование химической связи в молекуле Н О, чем в ее аналогах. Поэтому валентные углы в H2S, HjSe и НаТе близки к 90°. [c.168]