Mnogi nepismeni verjamejo, da je kvantna mehanika le matematična igra brez praktične vrednosti. Haha, poiščimo prednika za računalniške čipe, prosim poglejte predstavitev:
Mnogi nepismeni verjamejo, da je kvantna mehanika le matematična igra brez praktične vrednosti. Haha, poiščimo prednika za računalniške čipe, prosim poglejte predstavitev:
Prevodnike, lahko razumemo, izolatorje, prav tako lahko razumemo. Prvič je moje prijatelje zmedla fizika in bojim se, da so polprevodniki. Zato bom ta dolg odplačal v imenu vseh učiteljev fizike.
Ko atomi tvorijo trdno snov, je med seboj pomešanih veliko enakih elektronov, vendar kvantna mehanika meni, da dva enaka elektrona ne moreta ostati v isti orbiti. Zato, da bi preprečili, da bi se ti elektroni borili v isti orbiti, se je veliko orbital razdelilo na več orbital. S toliko orbitalami, stisnjenimi skupaj, se pomotoma približajo in postanejo široke velike orbitale. Ta vrsta široke orbite, ki nastane s stiskanjem številnih finih orbital, se imenuje energijski pas.
Nekatere široke orbitale so natrpane z elektroni, zaradi česar se ne morejo premikati. Nekatere široke orbitale so zelo prazne, kar omogoča prosto gibanje elektronov. Elektroni se lahko premikajo in makroskopsko se zdi, da prevajajo elektriko. Nasprotno, če se elektroni ne morejo premikati, ne morejo prevajati elektrike.
V redu, poenostavimo stvari in ne omenjajmo pojmov "cenovni pas, polni pas, prepovedani pas in vodilni pas". Pripravite se, da se osredotočite na krog!
Nekatere polne orbitale so preblizu praznih orbital in elektroni se lahko brez truda premaknejo iz polne orbite v prazno, kar jim omogoča prosto gibanje. To je dirigent. Načelo prevodnosti enovalentnih kovin je nekoliko drugačno.
Toda pogosto obstaja vrzel med dvema širokima orbitalama in elektroni je ne morejo prečkati sami, zato ne prevajajo elektrike. Če pa je širina reže znotraj 5 ev, lahko dodajanje dodatne energije elektronu tudi prečka prazno orbito in se prosto giblje po njej, kar je prevodno. Ta vrsta trdne snovi s širino reže, ki ne presega 5 ev, je včasih prevodna in včasih ne, zato jo imenujemo polprevodnik.
Če razmik presega 5 ev, potem ga je v bistvu treba ustaviti. V normalnih okoliščinah elektroni ne morejo prečkati, kar je izolator. Seveda, če je energija dovolj velika, kaj šele reža 5 ev, lahko teče tudi 50 ev, kot na primer visokonapetostna elektrika, ki prebija zrak.
Na tej točki je pasovna teorija, ki jo je razvila kvantna mehanika, že skoraj izoblikovana. Pasovna teorija sistematično pojasnjuje bistvene razlike med prevodniki, izolatorji in polprevodniki, ki so odvisne od vrzeli med polnimi in praznimi orbitalami, akademsko pa od širine reže med valenčnim in prevodnim pasom.
Ko atomi tvorijo trdno snov, je med seboj pomešanih veliko enakih elektronov, vendar kvantna mehanika meni, da dva enaka elektrona ne moreta ostati v isti orbiti. Zato, da bi preprečili, da bi se ti elektroni borili v isti orbiti, se je veliko orbital razdelilo na več orbital. S toliko orbitalami, stisnjenimi skupaj, se pomotoma približajo in postanejo široke velike orbitale. Ta vrsta široke orbite, ki nastane s stiskanjem številnih finih orbital, se imenuje energijski pas.
Nekatere široke orbitale so natrpane z elektroni, zaradi česar se ne morejo premikati. Nekatere široke orbitale so zelo prazne, kar omogoča prosto gibanje elektronov. Elektroni se lahko premikajo in makroskopsko se zdi, da prevajajo elektriko. Nasprotno, če se elektroni ne morejo premikati, ne morejo prevajati elektrike.
V redu, poenostavimo stvari in ne omenjajmo pojmov "cenovni pas, polni pas, prepovedani pas in vodilni pas". Pripravite se, da se osredotočite na krog!
Nekatere polne orbitale so preblizu praznih orbital in elektroni se lahko brez truda premaknejo iz polne orbite v prazno, kar jim omogoča prosto gibanje. To je dirigent. Načelo prevodnosti enovalentnih kovin je nekoliko drugačno.
Toda pogosto obstaja vrzel med dvema širokima orbitalama in elektroni je ne morejo prečkati sami, zato ne prevajajo elektrike. Če pa je širina reže znotraj 5 ev, lahko dodajanje dodatne energije elektronu tudi prečka prazno orbito in se prosto giblje po njej, kar je prevodno. Ta vrsta trdne snovi s širino reže, ki ne presega 5 ev, je včasih prevodna in včasih ne, zato jo imenujemo polprevodnik.
Če razmik presega 5 ev, potem ga je v bistvu treba ustaviti. V normalnih okoliščinah elektroni ne morejo prečkati, kar je izolator. Seveda, če je energija dovolj velika, kaj šele reža 5 ev, lahko teče tudi 50 ev, kot na primer visokonapetostna elektrika, ki prebija zrak.
Na tej točki je pasovna teorija, ki jo je razvila kvantna mehanika, že skoraj izoblikovana. Pasovna teorija sistematično pojasnjuje bistvene razlike med prevodniki, izolatorji in polprevodniki, ki so odvisne od vrzeli med polnimi in praznimi orbitalami, akademsko pa od širine reže med valenčnim in prevodnim pasom.
