Ինչ են կիլիցի էներգետիկ դաշտերը

Ինչ են կիսապատվողի էներգետիկ շերտերը:

Կիսապատվողի սահմանում

Կիսապատվողը սահմանվում է որպես կիսահողոց, որի հատկությունները գտնվում են հողոց և անհողոց միջև, որը էլեկտրոնիկայում կարևոր է:

Կիսապատվողը սահմանվում է որպես կիսահողոց, որը ունի ավելի քիչ ազատ էլեկտրոններ հողոցի համեմատ, բայց ավելի շատ, քան անհողոցը: Այս հատուկ հատկությունը դարձնում է կիսապատվողը լայնորեն օգտագործվող էլեկտրոնիկայում: Կիսապատվողը ունի երկու տիպի էներգետիկ շերտեր. հողոց շերտը և վալենտների շերտը: Վալենտների շերտը ձևավորվում է վալենտների էլեկտրոնների էներգետիկ մակարդակներով: Արդյունավետ 0oK ջերմունակության դեպքում վալենտների շերտը լի է էլեկտրոններով և հողոցը չի հոսում:

Հողոց շերտը ավելի բարձր էներգիայի մակարդակն է, որտեղ ազատ էլեկտրոնները, որոնք կարող են շարժվել պինդ մարմնում, գտնվում են: Այս ազատ էլեկտրոնները պատասխանատու են հողոցի հոսքի համար: Հողոց շերտի և վալենտների շերտի միջև էներգետիկ ընդհանրացումը կոչվում է հարաբերական էներգետիկ ընդհանրացում: Այս ընդհանրացումը որոշում է, թե նյութը մետաղ է, անհողոց է, թե կիսահողոց:

Հարաբերական էներգետիկ ընդհանրացման չափը որոշում է, թե պինդ նյութը մետաղ է, անհողոց է, թե կիսահողոց: Մետաղները չունեն ընդհանրացում, անհողոցները ունեն մեծ ընդհանրացում, իսկ կիսահողոցները ունեն միջին ընդհանրացում: Կիսապատվողը ունի 1.2 eV հարաբերական էներգետիկ ընդհանրացում 300 K ջերմունակության դեպքում:

Կիսապատվողի կրիստալում կովալենտ կապերը պահում են ատոմները միասին, դարձնում կիսապատվողը էլեկտրոնային ներկայացուցիչ: Երբ էլեկտրոնը կովալենտ կապից հանում է, այն թողնում է փոխարինող անցում: Ջերմունակության աճի դեպքում ավելի շատ էլեկտրոններ նետվում են հողոց շերտ, ստեղծելով ավելի շատ փոխարինող անցումներ վալենտների շերտում:

Կիսապատվողի էներգետիկ շերտերի դիագրամ

Կիսապատվողի էներգետիկ շերտերի դիագրամը ցույց է տալիս էլեկտրոնների էներգետիկ մակարդակները: Ներքին կիսապատվողում Ֆերմիի մակարդակը գտնվում է էներգետիկ ընդհանրացման միջուկում: Ներքին կիսապատվողը դոպացնելով դոնոր ատոմներով, դա դառնում է n-տիպի, և Ֆերմիի մակարդակը կամայականորեն մոտենում է հողոց շերտին: Դոպացնելով ակցեպտոր ատոմներով, դա դառնում է p-տիպի, և Ֆերմիի մակարդակը մոտենում է վալենտների շերտին:

Ներքին կիսապատվողի էներգետիկ շերտերի դիագրամ

Արտաքին կիսապատվողի էներգետիկ շերտերի դիագրամ