Фермий распределение электронов в атоме

Рассмотрим изменения, которые вызывает в распределении электронов адсорбция. Допустим, что на поверхности люминофора адсорбируется молекула, обладающая большим сродством к электрону (высокой электроотрицательностью). Согласно представлениям, развиваемым Ф. Ф. Волькенштейном [3], вначале такая молекула образует относительно слабую связь с кристаллом, например вследствие того, что электронное облако, принадлежащее ближайшему атому или иону кристаллической решетки, затягивается на адсорбированную молекулу. По своей природе такая связь все же носит химический характер и потому можно считать, что образуется единая система, в которой адсорбированная молекула играет роль примеси. Нарушая периодическую структуру поверхности, она, подобно точечному дефекту в регулярной решетке или на дислокации, вызывает появление локального поверхностного уровня. Чем больше сродство молекулы к электрону, тем дальше соответствующий уровень от зоны проводимости. Если он оказывается ниже уровня Ферми, то адсорбированная молекула стремится захватить электрон, образуя тем самым прочную связь с кристаллом. Это приводит к снижению концентрации электронов ns у поверхности и к компенсирующему его притоку электронов из приповерхностного слоя. [c.137]

Полезное приближенное выражение для распределения электронной плотности в пространстве (т. е. квадрата волновой функции) может быть получено с помощью статистического метода Ферми—Томаса (см. ссылки в конце главы). Этот метод в принципе может быть распространен и на мо-лекулы, но это не так просто. Наилучшие результаты получаются для "ато-люв с большими порядковыми номерами. [c.255]

Обычно свободными считают валентные электроны. Это означает, что для металлов первой группы таблицы Менделеева число свободных электронов — один на атом, для металлов второй группы — два и т. д. Тем самым в подобной модели плотность п электронов в металле порядка нескольких единиц на объем кристаллической ячейки, т. е. п 1/а где а — межатомное расстояние. Энергия Ферми такого газа порядка 10 эрг или 10 ° К, что и определяет сильное вырождение электронного газа при всех температурах Г(Г -С гр). Распределение электронов в импульсном пространстве резко неоднородно электроны заполняют сферу радиуса рр Ь/а, причем с повышением температуры это распределение изменяется незначительно. Для большинства свойств металлов определяющую роль играют электроны с энергией порядка фермиевской (фермиевские электроны). Их скорость ир 10 см/сек, а длина волны де Бройля Кв порядка межатомного расстояния (Х а З-Ю см). [c.7]

При низких температурах, т. е. после охлаждения, дело обстоит иначе. Распределение Ферми при низких температурах сужается электроны стремятся занять наиболее низкие, а дырки наиболее высокие свободные уровни. Грубо говоря, при низких температурах все уровни, располагающиеся выше уровня Ферми, будут свободными, а все уровни ниже — занятыми. В результате, как правило, примесные ионы оказываются только в одном валентном состоянии, самое большее — в двух, причем появление двух валентных состояний вместе возможно только тогда, когда положение уровня Ферми приблизительно совпадает с центром запрещенной зоны. В кристаллах без примесей положение уровня Ферми определяется собственными дефектами. Оно может изменяться в пределах, зависящих от положения уровней собственных доноров и акцепторов. При наличии примесных атомов эти пределы могут расширяться, причем примесные доноры, уровни которых располагаются выше уровней собственных доноров, повышают верхнюю границу до положения уровня примесного донора, а примесные акцепторы, уровни которых находятся ниже уровней собственных акцепторов, снижают нижнюю границу до положения уровня примесного акцептора. Отсюда вытекают интересные последствия, касающиеся возможных валентных состояний примесного атома в охлажденном кристалле. Если примесные атомы являются донорами, то их валентность может изменяться только тогда, когда их донорные уровни лежат выше самых низких собственных акцепторных уровней. Это означает, что примесь в таком случае может находиться в виде центров или F (или в виде F", если рассматривается двойной донорный уровень). Когда уровень примесного донора расположен ниже самого низкого уровня собственного акцептора, он всегда занят, т. е. атом примеси оказывается восстановленным. [c.510]

Полупроводниковые стекла состава PbjoGeigSeei после облучения пучком ионов никеля и отжига при 100—220 °С обнаруживали появление электрически активных дефектов и соответствующих локальных состояний вблизи уровня Ферми. В полупроводнике возникает негомогенность в виде распределения простых дефектов и кластеров в объеме материала. Примеси переходных металлов, например никеля, имеющего незаполненный электронный -подуровень, даже при небольших концентра-Щ1ЯХ (приблизительно 0,2 ат. %) при ионной бомбардировке с интенсивностью 2-10 ион/см, приводят к возникновению значительных изменений в электронных транспортных свойствах полупроводника [447]. [c.312]

Предсказание профиля резиста требует моделирования экспозиции и проявления. Для количественного описания распределения энергии в полимерном слое, помещенном на подложку, наиболее часто используется метод Монте-Карло. Он состоит в моделировании траектории электронов в системе резист — подложка на ЭВМ. Взаимодействие электрона со средой представляет собой ряд последовательных отражений, при которых происходит изменение направления движения электрона и потеря им энергии. В большинстве подходов используют модель с одним отражением, направление которого случайно. При этом предполагается, что направление движения электрона изменяется в результате его упругого отражения от атомного ядра, причем угол столкновения может быть вычислен из приближенных решений уравнения Шре-дингера, предложенных Борном [7]. Угловое распределение рассеянных электронов зависит от потенциала. Чаще всего используют потенциал Томаса — Ферми, рассчитываемый в предположении, что на движущийся электрон действует ато.мный заряд близ. шжащего ядра, величина которого корректируется с учетом электронной оболочки атома. Предполагается также, что между двумя упругими столкновениями электрон движется по прямой с длиной, равной среднему свободному пути, и теряет энергию. Потерю энергии электроном обычно рассчитывают в соответствии с приближением постепенного понижения (метод SDA) по уравнению Бете [c.216]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология