Bir çox savadsız insanlar hesab edir ki, kvant mexanikası praktiki dəyəri olmayan sadəcə riyazi oyundur. Haha, kompüter çipləri üçün əcdad tapaq, zəhmət olmasa nümayişə baxın:
Bir çox savadsız insanlar hesab edir ki, kvant mexanikası praktiki dəyəri olmayan sadəcə riyazi oyundur. Haha, kompüter çipləri üçün əcdad tapaq, zəhmət olmasa nümayişə baxın:
Konduktorları anlaya bilərik, izolyatorları da başa düşə bilərik. İlk dəfədir ki, dostlarımı fizikadan çaşdırıblar və qorxuram ki, yarımkeçiricilərdir. Ona görə də bütün fizika müəllimləri adından bu borcumu ödəyəcəm.
Atomlar bərk cisim əmələ gətirdikdə, bir-birinə qarışan çoxlu eyni elektronlar olur, lakin kvant mexanikası iki eyni elektronun eyni orbitdə qala bilməyəcəyinə inanır. Buna görə də bu elektronların eyni orbitdə döyüşməsinin qarşısını almaq üçün bir çox orbital bir neçə orbitala parçalanır. Bu qədər çox orbital bir-birinə sıxıldığında, onlar təsadüfən yaxınlaşır və geniş böyük orbitallara çevrilirlər. Çox incə orbitalların sıxılması nəticəsində əmələ gələn bu növ geniş orbitə enerji zolağı deyilir.
Bəzi geniş orbitallar elektronlarla doludur, bu da onları hərəkət edə bilmir. Bəzi geniş orbitallar elektronların sərbəst hərəkət etməsinə imkan verən çox boşdur. Elektronlar hərəkət edə bilər və makroskopik olaraq elektrik cərəyanını keçirə bilər. Əksinə, elektronlar hərəkət edə bilmirsə, elektrik cərəyanını keçirə bilməz.
Yaxşı, gəlin hər şeyi sadə saxlayaq və "qiymət qrupu, tam qrup, qadağan olunmuş qrup və bələdçi qrup" anlayışlarını qeyd etməyək. Dairəyə diqqət yetirməyə hazırlaşın!
Bəzi tam orbitallar boş orbitallara çox yaxındır və elektronlar tam orbitdən boş orbitə asanlıqla hərəkət edə bilər və onların sərbəst hərəkət etməsinə imkan verir. Bu dirijordur. Birvalent metalların keçiricilik prinsipi bir qədər fərqlidir.
Lakin tez-tez iki geniş orbital arasında boşluq olur və elektronlar onu tək keçə bilmirlər, buna görə də elektrik cərəyanını keçirmirlər. Lakin boşluğun eni 5 ev daxilində olarsa, elektrona əlavə enerji əlavə etmək də boş orbiti keçə və keçirici olan onun üzərində sərbəst hərəkət edə bilər. Boşluğun eni 5 ev-dən çox olmayan bu tip bərk cisim bəzən keçirici, bəzən isə keçirməz, ona görə də yarımkeçirici adlanır.
Boşluq 5 ev-dən çox olarsa, o zaman əsasən dayandırılmalıdır. Normal şəraitdə elektronlar keçə bilməz, bu bir izolyatordur. Təbii ki, enerji kifayət qədər böyükdürsə, 5 evlik boşluq bir yana qalsın, hətta 50 ev belə hələ də keçə bilər, məsələn, yüksək gərginlikli elektrik havadan keçə bilər.
Bu nöqtədə kvant mexanikasının inkişaf etdirdiyi band nəzəriyyəsi demək olar ki, formalaşmışdır. Bant nəzəriyyəsi tam və boş orbitallar arasındakı boşluqdan və akademik olaraq valentlik və keçiricilik zolaqları arasındakı bant genişliyindən asılı olan keçiricilər, izolyatorlar və yarımkeçiricilər arasındakı əsas fərqləri sistematik şəkildə izah edir.
Atomlar bərk cisim əmələ gətirdikdə, bir-birinə qarışan çoxlu eyni elektronlar olur, lakin kvant mexanikası iki eyni elektronun eyni orbitdə qala bilməyəcəyinə inanır. Buna görə də bu elektronların eyni orbitdə döyüşməsinin qarşısını almaq üçün bir çox orbital bir neçə orbitala parçalanır. Bu qədər çox orbital bir-birinə sıxıldığında, onlar təsadüfən yaxınlaşır və geniş böyük orbitallara çevrilirlər. Çox incə orbitalların sıxılması nəticəsində əmələ gələn bu növ geniş orbitə enerji zolağı deyilir.
Bəzi geniş orbitallar elektronlarla doludur, bu da onları hərəkət edə bilmir. Bəzi geniş orbitallar elektronların sərbəst hərəkət etməsinə imkan verən çox boşdur. Elektronlar hərəkət edə bilər və makroskopik olaraq elektrik cərəyanını keçirə bilər. Əksinə, elektronlar hərəkət edə bilmirsə, elektrik cərəyanını keçirə bilməz.
Yaxşı, gəlin hər şeyi sadə saxlayaq və "qiymət qrupu, tam qrup, qadağan olunmuş qrup və bələdçi qrup" anlayışlarını qeyd etməyək. Dairəyə diqqət yetirməyə hazırlaşın!
Bəzi tam orbitallar boş orbitallara çox yaxındır və elektronlar tam orbitdən boş orbitə asanlıqla hərəkət edə bilər və onların sərbəst hərəkət etməsinə imkan verir. Bu dirijordur. Birvalent metalların keçiricilik prinsipi bir qədər fərqlidir.
Lakin tez-tez iki geniş orbital arasında boşluq olur və elektronlar onu tək keçə bilmirlər, buna görə də elektrik cərəyanını keçirmirlər. Lakin boşluğun eni 5 ev daxilində olarsa, elektrona əlavə enerji əlavə etmək də boş orbiti keçə və keçirici olan onun üzərində sərbəst hərəkət edə bilər. Boşluğun eni 5 ev-dən çox olmayan bu tip bərk cisim bəzən keçirici, bəzən isə keçirməz, ona görə də yarımkeçirici adlanır.
Boşluq 5 ev-dən çox olarsa, o zaman əsasən dayandırılmalıdır. Normal şəraitdə elektronlar keçə bilməz, bu bir izolyatordur. Təbii ki, enerji kifayət qədər böyükdürsə, 5 evlik boşluq bir yana qalsın, hətta 50 ev belə hələ də keçə bilər, məsələn, yüksək gərginlikli elektrik havadan keçə bilər.
Bu nöqtədə kvant mexanikasının inkişaf etdirdiyi band nəzəriyyəsi demək olar ki, formalaşmışdır. Bant nəzəriyyəsi tam və boş orbitallar arasındakı boşluqdan və akademik olaraq valentlik və keçiricilik zolaqları arasındakı bant genişliyindən asılı olan keçiricilər, izolyatorlar və yarımkeçiricilər arasındakı əsas fərqləri sistematik şəkildə izah edir.
