Зонная модель
Электроны в атоме обладают различной энергией. Набор всевозможных значений энергий электронов данного атома представляют с помощью так называемой схемы, или диаграммы энергетических уровней. В молекулах вследствие взаимодействия между атомами отдельные энергетические уровни расщепляются. В кристаллах взаимодействие, между атомами оказывается настолько сильным, что уровни вырождаются в зоны. Области между зонами соответствуют значениям энергии, которыми электроны обладать не могут, и называются запрещенными зонами.
Любая разрешенная энергетическая зона состоит из большого числа близко расположенных энергетических уровней, на каждом из которых может находиться по два электрона с противоположными спинами.
В энергетических зонах с полностью занятыми уровнями электроны не могут свободно перемещаться, создавая проводимость. Последняя из заполненных энергетических зон называется валентной зоной. Она простирается до энергии Wv.
Электрическая проводимость обусловлена свободно движущимися электронами. Их энергетические уровни располагаются в незаполненной разрешенной зоне, которая называется зоной проводимости. Эта зона начинается с энергии Wc.
Различие между проводниками, полупроводниками и диэлектриками обусловлено шириной запрещенной зоны между валентной зоной и зоной проводимости. Ширина запрещенной зоны может быть даже равной нулю. В этом случае валентная зона и зона проводимости перекрываются.
Зонная модель |
стр. 706 |
|---|
