Johdanto
Teoreettinen johdanto Teoria on, että elektronit, joissa kiteissä olevat elektronit ovat yhteisviljeltyjä koko kiteessä, ja yhteisviljelyelektroni ovat kiteen jaksollisessa potentiaalissa. Liikenne kentällä; tulos saadaan: yhteisviljeltyjen elektronien nykyinen ohjausaaltofunktio on Bloch-funktion muodossa, ja energia on useita mahdollisia kaistoja, jotka koostuvat kvasijatkuvasta energiasta.
Teorian merkitys
Energiavyön teoria on teoreettinen perusta nykyaikaiselle kiinteälle elektroniselle teknologialle, jolla on vankkumaton rooli mikroelektroniikan kehityksessä.
can bring an approximate theory of electronic movement in solids. The solid is composed of atoms, and atoms include atomic nuclear and outermost electrons, which are all in a constant movement state. In order to simplify the problem, first assume that the atomic core fixation in the solid is not moved, and according to certain regulations, then further considers that each electronics is in the average potential field of the fixed atomical factor field and other electrons, This simplifies the entire problem into single electronic issues. It is theoretical theory to be the aim of this single electronic approximation. It is first made by F. Brloch and L.-N. Brillun in solving the conductivity of the metal. Specific calculation methods include free electron approximate method, tight buckling approximation, orthogonal plane wavefringing and original method. The first two methods are based on the basis of quantum mechanics, only two extreme situations that are very weak and strong for the atomic real to electronics; the latter two methods are suitable for more general cases, widely used .
periaate
Kiinteässä metallissa olevan kiinteän metallin hiukkaset muodostuvat, joka on metalliatomi tai positiivinen ioni, ja koska metalliatomin elektronisaatio on alhainen, ulkomaailma vaikuttaa. Ympäristövaikutus (mukaan lukien lämpövaikutus jne.), valenssielektroni voidaan irrottaa atomeista, eikä se ole kiinnittynyt ioniin, kun taas vapaa liikkuvuus hilassa, jota usein kutsutaan vapaiksi elektroneiksi. Nämä vapaat elektronit yhdistävät metalliatomeja ja ioneja metallin muodostamiseksi. Tätä voimaa kutsutaan metalliavaimeksi. Tietenkin kiinteää metallia voidaan pitää myös equippex-pallon metalliatomina (ionina), joka saostuu tiiviisti kiteen sisään. Tällä hetkellä atomien lukumäärä voi olla jopa 8-12. Metalleissa ei ole paljon hintaelektroneja, jotka eivät riitä muodostamaan tällaista kovalenttista sidosta. Nämä valenssit voivat olla yhteisiä vain koko metallihilassa. Siksi metallisidos on erilainen kuin ionisidos; se eroaa myös jaetun elektroniikan kovalenttisesta sidoksesta (kiinteä verkkosidos) kahdessa atomissa. Yleensä metallisidos kuuluu vasempaan alueeseen, eli avain jakamaan elektroninen jakautuminen useiden atomien välillä, mutta se on erityinen poistuva avain, sekä ei suuntaa että sat.
Laadullista keskustelua
Metallisidoksen ominaisuuksien selventämiseksi kemisti esittelee Mo-teorian (Molecular Orbit) teorian. Siitä puhutaan nyt vain metallina Li esimerkkinä.
Li-atomin ytimen ulkoinen elektroni on 1s2s. Kaksi LI:tä ovat lähellä toisiaan muodostaen Li2-molekyylin. Mo-teorian mukaan Li-molekyyleissä tulisi olla neljä MO:ta. Energiat (σ1s) 2 ja (σ1s *) 2 ovat alhaiset, ja se on lähellä LUMOa. Mitä enemmän Li-atomeja sidokseen osallistuu, sitä useammilla eri etäisyyksillä on eri voiman asteet hilasolmun eri etäisyyksistä johtuen, jolloin elektroniikkataso jakautuu ja energiataso pienenee ja pienenee, energiataso Wrap, lopulta muodostaen energiatason, joka on melkein pala ylä-, alarajasta, joka on tuotava. Koska N Li -atomin järjestelmissä 1S:n ja 2S:n välinen energiaero on suuri, on kaksi tölkkiä ilman päällekkäisyyttä tai päällekkäisyyttä. Tämä kaista, jossa on epävakaa MO, on helposti e-viritys tyhjään Mo:hen, joten Li:llä on hyvä sähkönjohtavuus. Tämä voi tulla nauhalle. Täyden hihnan välissä ei ole enää energiatasoa, ja johtohihna on elektroninen kieltoalue, jota kutsutaan kielloksi. Elektroniikkaa ei ole helppo päästä johtavuuskaistalle koko kaistan kautta. Ilmeisesti, kun atomi muodostuu, muodostuu erillinen molekyylirata, ja kun atomi muodostaa kiteen, muodostuu erillinen nauha.
Eri metallit, eri hintaisten kiertoradojen ja atomeja muodostavien erilaisten atomivälien vuoksi, se voi tuoda (tyhjän hihnan) osittain päällekkäin, mikä muodostaa tiivistelemättömän nauhan, joka on helppo johtaa sähköä. Antaa metallisuutta. Tästä näkökulmasta katsottuna niin kauan kuin on olemassa täyttämätöntä johtumista (riippumatta siitä, onko se suodattamaton, sen muodostaa suodattamaton kaista, jonka muodostaa tyhjä kaista, täynnä väliyhteyksiä). Elektronien orientaatio virtaa sähköä johtaviin materiaaleihin. Kun lämpötila lämpenee, atomi (ioni) värähtely hilassa voimistuu, elektronien liike estyy ja sähkönjohtavuus laskee. Elektronin liike, joka välittyy ilmasta verkkoalueeseen, voi aiheuttaa metallin hyvän lämmönsiirron. Elektronien "liima"-vaikutuksen jakaminen, jotta metalli ei murtuisi, kun sitä vedetään ulkoisen voiman vaikutuksesta, ja sillä on hyvä taipuisuus ja plastisuus. Tämä on selvä kontrasti ionikiteiden hauraudelle ja hauraalle halkeilulle. Lisäksi metallissa olevat esimerkilliset elektronit imeytyvät helposti ja emittoivat uudelleen valoa, mikä tekee metallista läpinäkymättömän ja metallin kiiltävän.
Kiinteä
Kiinteässä materiaalissa olevaa täysilmateippiä kutsutaan tyhjäksi nauhaksi. Kun kielletyt nauhat hihnan ja tyhjän hihnan välillä ovat 5 ~ 7eV, elektronin on vaikea hypätä kielletyn hihnan läpi, joten se on eriste, kuten estää Diamondin kaistanleveyden 5,3 eV. Kuitenkin, kun kiellon leveys kuuluu 1 eV:iin (1,602 × 10-19J tai 96,48 kJ · mol-1), se kuuluu puolijohdemateriaaliin. Tyypillinen puolijohde Si on kielletty 1,12 eV:iin asti; GE on 0,67 eV.
Eristä atomi
Eristetyn atomin ulkoelektroni voi ottaa energiatilan (energiatason), mutta kun atomit ovat lähellä toisiaan, ulkoiset elektronit eivät ole enää vain suojattuja. Atomin rooliin vaikuttavat myös muut atomit, mikä saa elektronit muuttumaan hieman. Kun atomit yhdistetään kiteiksi, atomin uloimman kerroksen hinta on sidottu, ja alkuperäisten atomien ja muiden atomien erottaminen on vaikeaa. On vaikea erottaa mikä atomi, mikä on itse asiassa kiteen kaikkien atomien kokonaismäärä. Yhteisallokaatio. Kun atomietäisyys minimoituu, jokainen eristetyn atomin taso kehittyy lähes jatkuvaksi kaistaksi, joka koostuu intensiivisistä tasoista. Mitä korkeampi rinnakkaiskäyttöaste on, sitä leveämpi vastaava energiakaista on. Jokaisella eristetyn atomin tasolla on vyötä vastaava hihna, ja kaikkia näitä voidaan kutsua sallituiksi. Tyhjyys kahden vierekkäisen vyöhykkeen sallimiseksi edustaa energiatilaa, jota kide ei voi miehittää, jota kutsutaan kielloksi. Kun kide koostuu n atomista (tai muutamasta), jokainen kaista sisältää N-energiaa, jolloin jokainen energiataso voi olla kahdella spinillä, joten jokaiseen mahtuu jopa 2N. Elektroniikka (katso periaate, että kupla on yhteensopimaton). Hintaelektronilla täytettyä energiaa kutsutaan hintakaistaksi. Kaikki hintakaistan kvanttitilat ovat elektronien peitossa, joita kutsutaan täysvyöhykkeiksi. Täydellä hihnalla oleva elektroniikka ei voi osallistua makrotaloudellisiin prosesseihin. Voidaan käyttää tyhjänä nauhana ilman elektroniikkaa. Sitä kutsutaan ohjausnauhaksi, jota elektronit eivät peitä. Esimerkiksi hintaelektronilla on hintaelektroni, ja kun n atomia muodostaa kiteen, vain puolet valenssikaistan kvanttitilan määrästä on varattu ja toinen on tyhjä. Elektroniikka voi osallistua johtamisprosessiin epäonnistuneessa hihnassa, joten sitä kutsutaan johtumiseksi.
Kiinteä energy band
Kiinteän nauhan muodostuminen saavutetaan atomien välisellä vuorovaikutuksella. Kun useat atomit ovat lähellä toisiaan, toistensa voimasta johtuen atomin alkuperäinen energiataso jaetaan useilla kerroksilla. Tee suuri määrä energiatasoja, jotka voivat olla pieniä, jotta se voidaan arvioida jatkuvaksi.
Kiinteän aineen johtavan suorituskyvyn määrää sen nauharakenne. Yksiarvoisen metallin hinta ei ole täysi, joten se voi johtaa sähköä. Kaksiarvoisten metallien hinta on täysi, mutta kielletty kaistanleveys on nolla, hintakaista on päällekkäin korkeamman ilmavyöhykkeen kanssa ja vyön elektronit voivat miehittää tyhjän kaistan ja siten johtaa sähköä, eristettä ja puolijohdetta. bändi. Rakenne on samanlainen, hinta on täynnä, ja hintakaistan ja tyhjän kaistan välissä on esteetön vyöhyke. Puolijohteen estokaistanleveys 0,1 - 4 elektronivolttia, eristimen kielto 4 - 7 elektronivolttia. Missä tahansa lämpötilassa, lämpöliikkeestä johtuen, täyteen hihnaan kuuluvalla elektronisella kenraalilla on riittävästi energiaa virittyäkseen tyhjään kaistaan, mikä tekee siitä johtamishihnan. Eristeen suuresta leveydestä johtuen tyhjälle kaistalle virittyneiden elektronien määrä on huoneenlämmössä hieman merkityksetön, ja makroskooppinen ilmentymä on huono johtavuus. Puolijohteen leveys on pienempi, ja täyden hihnan elektronit voidaan virittää tyhjälle kaistalle, ja makroskooppisella näyttää olevan suuri johtavuus (katso puolijohde).
Rajoitukset
Teoriassa selvitetään olevan merkittävä kasvu elektronien liikelakissa hilassa, kiinteässä johtavassa mekanismissa, metalliseoksen osassa luontoa ja metallien yhdistelmässä. Saavutukset, mutta se on likimääräinen teoria, on tietty raja. Esimerkiksi tiettyjen kiteiden johtavuutta ei voida käyttää teoreettisessa tulkinnassa, eli elektronien rinnakkaiselon mallissa, eikä yhden elektronin approksimaatio sovellu näille kiteille. Monielektronisen teorian vakiinnuttua yhden elektronin tuloksia voidaan usein käyttää monielektronisen teorian lähtökohtana, ja nämä kaksi teoriaa täydentävät toisiaan nykyaikaisten monimutkaisten ongelmien ratkaisemisessa.