Układ cząsteczek w ciałach stałych, płyny , a gazy to nie to samo. W ciałach stałych są one rozmieszczone blisko siebie, tak że elektrony w atomach cząsteczki przemieszczają się do sąsiednich atomów na orbicie. W gazach rozmieszczenie cząsteczek nie jest bliskie, podczas gdy w cieczach jest umiarkowane. Dlatego orbital elektronów częściowo pokrywa się, gdy atomy zbliżają się do siebie. W wyniku łączenia atomów w ciałach stałych, jako alternatywa dla pojedynczych poziomów energii, powstają poziomy pasm energii. Zestaw poziomów energii jest ściśle upakowany, co jest znane jako pasmo energii.
Co to jest Energy Band?
Definicja pasma energii to liczba atomów w środku kryształowy kamień mogą być bliżej siebie, a także wiele elektronów będzie ze sobą oddziaływać. Poziom energii elektronów w ich powłoce może być spowodowany zmianami ich poziomów energii. Główną cechą energia pasmo jest takie, że stany energetyczne elektronu są stabilne w różnych zakresach. Tak więc poziom energii atomu zmieni się w pasmach przewodnictwa i pasmach walencyjnych.
Teoria pasma energii
Zgodnie z teorią Bohra każda powłoka atomu zawiera oddzielną ilość energii na różnych poziomach. Ta teoria podaje głównie szczegóły dotyczące komunikacja elektronów pomiędzy powłoką wewnętrzną i zewnętrzną. Zgodnie z teorią pasma energii, pasma energii są podzielone na trzy typy, które obejmują następujące.
teoria pasm energii
- pasmo walencyjne
- Zakazana luka energetyczna
- Zespół przewodzący
Valance Band
Przepływ elektronów w atomach przy ustalonych poziomach energii, jednak energia elektronu w powłoce wewnętrznej jest wyższa niż w zewnętrznej powłoce elektronów. Elektrony obecne w powłoce zewnętrznej nazywane są elektronami walencyjnymi.
Elektrony te zawierają sekwencję poziomów energii, które tworzą pasmo energii zwane pasmem walencyjnym. To pasmo obejmuje maksymalną zajmowaną energię.
Zespół przewodzący
Elektrony walencyjne są luźno przyłączone do jądra w temperaturze pokojowej. Część elektronów z elektronów walencyjnych opuści pasmo swobodnie. Nazywa się to więc swobodnymi elektronami, ponieważ płyną w kierunku sąsiednich atomów.
Te wolne elektrony będą przewodzić prąd w przewodniku znanym jako elektrony przewodzące. Pasmo zawierające elektrony nazywa się pasmem przewodnictwa, a zajmowana przez niego energia będzie mniejsza.
Zakazana Luka
Zakazana przerwa to przerwa między pasmem przewodnictwa a pasmem walencyjnym. Ten zespół jest zakazany bez energii. Dlatego w tym paśmie nie ma przepływu elektronów. Przepływ elektronów od walencji do przewodnictwa przejdzie przez tę lukę.
Jeśli ta przerwa jest większa, wówczas elektrony w paśmie walencyjnym są silnie związane z jądrem. Obecnie, aby wyprzeć elektrony z tego pasma, potrzebna jest niewielka siła zewnętrzna, która jest równoważna zakazanej przerwie energetycznej. Na poniższym diagramie dwa pasma, jak również zabroniona przerwa, zilustrowano poniżej. W oparciu o rozmiar luki półprzewodniki powstają przewodniki i izolatory.
Rodzaje pasm energetycznych
Pasma energetyczne są podzielone na trzy typy, a mianowicie
- Izolatory
- Półprzewodniki
- Przewodniki
Izolatory
Najlepszymi przykładami izolatorów są drewno i szkło. Te izolatory nie pozwalają przepływ energii elektrycznej przepływać przez nie. Izolatory mają wyjątkowo niską przewodność i wysoką rezystywność. W izolatorze przerwa energetyczna jest niezwykle duża i wynosi 7eV. Materiał nie może działać ze względu na przepływ elektronów z pasm, jak walencja do przewodzenia jest niewykonalna.
izolatory pasmowe energii
Główne cechy izolatorów obejmują głównie szczelinę energetyczną, ponieważ zabroniona jest niezwykle duża. W przypadku niektórych typów izolatorów, gdy temperatura wzrasta, mogą one ilustrować pewną transmisję.
Półprzewodniki
Najlepszymi przykładami półprzewodników są krzem (Si) i german (Ge), które są najczęściej używanymi materiałami. Właściwości elektryczne tych materiałów dotyczą zarówno półprzewodników, jak i izolatorów. Poniższe obrazy pokazują wykres pasma energii półprzewodnika wszędzie tam, gdzie pasmo przewodnictwa może być puste, a pasmo walencyjne jest całkowicie wypełnione, jednak zabroniona luka między tymi pasmami jest niewielka, czyli 1eV. Zakazana przerwa Ge wynosi 0,72eV, a Si 1,1eV. Dlatego półprzewodnik wymaga niewielkiej przewodności.
pasmo energii w półprzewodnikach
Główne cechy półprzewodników to głównie luka energetyczna, jak zakazana, jest bardzo mała. Gdy temperatura półprzewodnika wzrośnie, przewodnictwo spadnie.
Przewodniki
Przewodnik jest rodzajem materiału, w którym zabroniona przerwa energetyczna znika, podobnie jak pasmo walencyjne, a pasmo przewodnictwa zamienia się w bardzo blisko, które częściowo pokrywają. Najlepsze przykłady przewodników to złoto, aluminium, miedź i złoto. Dostępność wolnych elektronów w temperaturze pokojowej jest ogromna. Schemat pasma energetycznego przewodnika pokazano poniżej.
przewody energetyczne w przewodach
Główne cechy przewodników obejmują głównie lukę energetyczną, ponieważ zabroniona nie będzie istnieć. Pasma energetyczne, takie jak falbana i przewodnictwo, będą się nakładać. Dostępność wolnych elektronów do przewodzenia jest wystarczająca. Przewodnictwo wzrośnie, gdy niewielka liczba wzrośnie.
W związku z tym chodzi o przegląd zespół energetyczny . Na podstawie powyższych informacji możemy wreszcie wywnioskować, że rozmieszczenie cząsteczek w substancjach, takich jak ciała stałe, ciecze i gazy, jest odmienne. W gazach cząsteczki nie są blisko siebie, w ciałach stałych cząsteczki są ułożone bardzo blisko, aw cieczach cząsteczki są ułożone umiarkowanie. Tak więc elektrony w atomach cząsteczki mają tendencję do wpływania na orbitale sąsiednich atomów. Dlatego orbital elektronów częściowo pokrywa się, podczas gdy atomy zbliżają się wspólnie. Ze względu na mieszanie się atomów w ciałach stałych, jako substytut samych poziomów energii, utworzą się pasma energii. Są ciasno upakowane i nazywa się to pasmami energii. Oto pytanie do ciebie, zespole energetycznym w bryłach?
