Fysik
orbitaler
Hej,
jeg skal skrive en rapport om halvledere. Her kunne jeg godt tænke mig at komme ind på forståelsen af, hvorfor metaller er gode ledere, og hvorfor halvledere er semigode.
Som jeg forstår det danner metaller en slags krystalstruktur, hvor valensbåndene for de enkelte metal-atomer ligger meget tæt således, at man får et energibånd, hvor elektronerne kan bevæge sig delokaliseret. Jeg forstår bare ikke helt, hvordan dette energibånd skabes. I et metal-atom er energiniveauerne jo skarpt definerede, så hvordan skabes dette kontinuerte bånd. Er det termiske vibrationer, der skaber små forskelle? Eller er det noget kvantemekanisk, når man løser schrödinger-ligningen for brint-atomet menes jeg at kunne huske, at man få en bølgefunktion, der beskriver at sandsynligheden for at finde elektronen ikke er defineret i en bestemt afstand men over et interval af afstande med hver sin sandsynlighed.
Jeg har også et spørgsmål til halvledere. Det der gør dem bedre end isolatorer er for mig at se, at deres valensbånd ligger tættere på energibåndet end for isolatorer. Hvordan kan dette være? Jeg formoder at det har at gøre med orbitalstrukturen?
Ps. har postet spørgsmålet i både fysik og kemi, selvom det nok ikke er tilladt.
Svar #1
22. marts 2011 af Argus (Slettet)
Det er en kvantemekanisk effekt der opstår fordi valenselektroner for forskellige atomer kan se hinanden. Dette gør at de diskrete energiniveauer i frie atomer går over og bliver kontinuerte bånd. Der er selvfølgelig stadig tale om diskrete tilstande, men de ligger så tæt at man i praksis kan tale om et kontinuert bånd. Pauli princippet skal stadig overholdes. Typisk vil der opstå huller mellem disse energi bånd. Der er altså energier der ikke er tilladt at besidde.
Det øverste bånd der besidder elektroner ved T=0 kaldes valensbåndet. Hvis dette bånd ikke er fyldt op, vil det altså være muligt for elektroner at bevæge sig rundt (da der er frie tilstande de kan bevæge sig i). Dette kaldes en leder.
Hvis valensbåndet er fyldt op og der er et båndgab op til de næste tilladte niveauer, kan elektronerne ikke bevæge sig på grund af Paulis princip. Dette kendetegner isolatorer og halvledere, hvor forskellen er bredden på båndgabet. Er båndgabet nogle få eVs er det muligt at eksitere elektroner fra valensbåndet op i ledningsbåndet og danne elektron-hul par. Dette er hvad der sker i en halvleder.
Svar #2
28. juni 2011 af DensejeX (Slettet)
vi har aldrig set atomer hvordan ved vi så at der findes atomer når vi aldrig har set et aom der er igen i verden som har set et atom tjek selv bøgerne de siger der er ingen der har set et atom før hvordan findes det Sååå
i siger big bang det er et explosion og sådan kom verden i et explosion kommer der ild kan ild skabe vand og den big bang kan ikke komme af sig selv og de atomer kan ikke komme af sig selv og verden kan ikke komme af sig selv det rigtig svar er at gud har skabt alt ALT siger jeg alt men så tænker i bevis det ok en bog kræver en forfatter en bygning kræver en arbejder eller bygger og en seng og et hus alle de ting kræver nogen så verden den kan ikke komme af sig selv den kræver en skaber og det er GUD på den måde ved man at gud findes
Skriv et svar til: orbitaler
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.