Зона энергетическая запрещенная

Современная теория не дает полного описания вырожденных полупроводников из-за сложного характера взаимодействия дефектов. Однако качественно явление вырождения можно проиллюстрировать по такой схеме. При повышении концентрации примесей в полупроводнике их взаимодействие усиливается настолько, что волновые функции электронных дефектов начинают перекрываться. При этом вследствие запрета Паули локальные энергетические уровни электронов примесей расщепляются в самостоятельную зону, которая в пределе может слиться с зоной проводимости. Естественно, что при этом энергия ионизации примесей упадет до нуля, а все избыточные электроны будут коллективизированы кристаллом подобно металлу. По этой причине сильно вырожденные полупроводники иногда называют полуметаллами. [c.111]

Термин ширина запрета появился в зонной теории твердого тела, созданной на основе квантово-механических представлений о состоянии электронов в твердом теле (Бриллюэн). Согласно этой теории электроны распределяются по энергетическим зонам в зависимости от значения их энергии, но между зонами они в устойчивом состоянии находиться не могут (запрет). Различие между энергиями электронов в разных зонах и определяет ширину за-Ь т,х прета . Так, для кристаллов ме- [c.430]

Отдельные энергетические состояния в зоне проводимости подчиняются принципу запрета Паули. Поэтому максимальное число электронов в подуровнях 8, р, й я f соответствующих зон пе может быть больше 2п, 6п, 10 , 14п, где п — число атомов, образующих кристалл. В общем случае подуровни разделены между собой энергетически барьером — областями энергий, в которых электроны не могут находиться. В некоторых случаях образование кристаллов сопровождается перекрыванием полос энергий отдельных атомов и тогда образуется общая, так называемая гибридная зона, куда входят различные подуровни ( и р, р а й 0.1. д.). Слияние подуровней в общую зону проводи- [c.60]

В процессе образования кристалла происходит перекрывание внешних электронных облаков атомов по аналогии с образованием химической связи в молекулах. В соответствии с методом МО при взаимодействии двух атомных электронных орбиталей образуются две молекулярные орбиТали связывающая и разрыхляющая. При одновременном взаимодействии N микрочастиц образуется N молекулярных орбиталей. Величина N в кристаллах может достигать огромных величин (порядка 10 ). Поэтому и число электронных орбиталей в твердом теле чрезвычайно велико. При этом разность между энергиями соседних орбиталей будет ничтожно мала. Так, в кристалле натрия разность энергетических уровней двух соседних орбиталей имеет порядок 10 Дж. Таким образом, в кристалле металла образуется энергетическая зона с почти непрерывным распределением энергии, называемая зоной проводимости. Каждая орбиталь в этой зоне охватывает кристалл по всем его трем измерениям. Заполнение орбиталей зоны проводимости электронами происходит в соответствии с положениями квантовой механики. Так, из условий минимума энергии электроны будут последовательно заполнять все орбитали, начиная с наинизшей, причем на каждой орбитали в соответствии с запретом Паули может располагаться лишь два электрона с антипараллельными спинами. С повышением температуры за счет теплового возбуждения электроны будут последовательно перемещаться на более высокие энергетические уровни, передавая тепловую энергию с одного конца кристалла на другой и обеспечивая таким образом его теплопроводность. [c.82]

Вспомним, что принцип запрета Паули не позволяет электронам собраться на нижнем энергетическом уровне даже при абсолютном нуле температуры. Электроны заполняют зоны так, чтобы принцип Паули не нарушался. [c.281]

Термин ширина запрета появился в зонной теории твердого тела, созданной на основе квантовомеханических представлений о состоянии электронов в твердом теле (Бриллшн). Согласно этой теории электроны распределяются по энергетическим зонам в зависимости [c.445]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология