Teoria cuantică a conductivității electrice a metalelor - teoria conductivității electrice bazată pe mecanica cuantică și statisticile cuantice ale Fermi-Dirac - a analizat problema conductivității electrice a metalelor, considerată în fizica clasică. Calculul conductivității electrice a metalelor, pe baza acestei teorii, conduce la exprimarea conductivității electrice specifice a metalului, n este concentrația electronilor de conducere în metal, áLf ñeste calea medie liberă a unui electron având o energie Fermi, áuF ñ- rata medie de mișcare termică a unui astfel de electron. În rețeaua cristalină reală a unui metal, există întotdeauna neomogenități, care pot fi, de exemplu, impurități, locuri de muncă; Neomogenitățile se datorează și oscilațiilor termice. Într-o rețea reală de cristal, împrăștierea "undelor electronice" are loc la neomogenități, care este cauza rezistenței electrice a metalelor. Dispersarea "undelor electronice" de către neomogenitățile asociate vibrațiilor termice poate fi privită ca o coliziune a electronilor cu fononi. constatăm că rezistența metalelor (R
1 / # 963; ) În conformitate cu datele experimentale crește proporțional T. Diferențele în interpretarea tratamentului mecanic clasic și cuantic al mișcării electronilor de conductie metal este după cum urmează. În analiza clasică se presupune că toți electronii sunt perturbați de un câmp electric extern. Într-un tratament mecanic cuantic trebuie să ia în considerare faptul că, deși câmpul electric displace, de asemenea, toți electronii, dar mișcarea lor colectivă percepută ca o experiență de câmp tulburare numai electronii ocupă stări în apropierea nivelului Fermi O creștere a conductivității electrice a semiconductori pot fi cauzate nu numai de excitație termică a transportatorilor, dar și sub influența radiațiilor electromagnetice. În acest caz vorbesc despre fotoconductivitatea semiconductorilor.
6.3.5 Elemente ale teoriei de bandă a cristalelor Zonele de umplere: metale, dielectrice, semiconductori
Teoria benzii se bazează pe așa-numita aproximație adiabatică. Sistemul mecanic cuantic este împărțit în particule grele și luminoase, nuclei și electroni. Deoarece masa și viteza acestor particule sunt semnificativ diferite, putem presupune că mișcarea electronilor are loc în nucleele fixe și nucleele se deplasează încet în domeniul medie a tuturor electronilor. Presupunând că nucleul în nodurile rețelei cristaline sunt fixe, mișcarea electronilor este văzută într-un domeniu periodic constant solide teoria yader.Zonnaya permisă dintr-un singur punct de vedere interpreta existența metalelor, dielectrici și semiconductori, explicând diferența în proprietățile lor electrice, în primul rând, umplerea neuniformă a electronilor zonele admise și, în al doilea rând, lățimea benzilor interzise. La temperaturi absolute la zero, electronii umple cele mai scăzute niveluri de energie. Din cauza principiului Pauli, în fiecare stat poate exista un singur electron. Prin urmare, în funcție de concentrația de electroni din cristal, acestea umple câteva dintre cele mai mici benzi permise, lăsând benzile superioare situate goale. Crystal, care la T = 0 K, o parte a zonei inferioare este umplut complet, iar zona superioară este goală, este un dielectric sau semiremorci lea apare din metal numai dacă cel puțin una dintre benzile permise la T = 0 K, este parțial umplut .in dielectrici superioare pardoseala si umplut din benzile permise numite valență, iar zonele cele mai mici neocupate de provodimosti.Pri T> 0 K mișcare termică „aruncă“ o parte a electronilor din banda de valență la banda de conducție. În banda de valență apar găuri. Diferența dintre izolatori și semiconductori determinate de lățimea dielectricilor zone interzise este suficient de larg pentru o serie de semiconductori suficient de îngust.
Trimiteți-le prietenilor: