 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
|
|
فيزيك پيش دانشگاهي |
آشنايي با فيزيک حالت جامد و ساختار هسته |
کانون دانش |
|
مدل ساختار نواريالف : ساختار نواري اجسام رسانا : اگر در ساختار نواري جسمي نوار بخشي پر وجود داشته باشد آن جسم رسانا است. الکترون هايي را که مي توانند در رسانش شرکت کنند، الکترون هاي رسانش و نوار بخشي پر را نوار رسانش مي نامند.
ب : ساختار نواري اجسام نارسانا : گاف انرژي بين آخرين نوار پر و اولين نوار خالي در نارسانا بزرگ است به گونه اي که هيچ الکتروني نمي تواند برانگيخته شود، در ساختار جسم نارسانا نوار بخشي پر وجود ندارد.
پ : ساختار نواري اجسام نيم رسانا : جسم نيمه رسانا نيز مانند نارساناها داراي نوارهاي پر و خالي است و نوار بخشي پر ندارد، با اين تفاوت که گاف انرژي بين بالاترين نوار پر و پايين ترين نوار خالي بسيار کوچک تر از اين گاف در نارساناهاست. در نيم رساناها بالاترين نوار پر را نوار ظرفيت و پايين ترين نوار خالي را نوار خالي را نوار رسانش مي نامند. کوچک بودن گاف انرژي بين نوار ظرفيت و نوار رسانش موجب مي شود که تعدادي از الکترون هاي نوار ظرفيت در دماي اتاق با برانگيختگي گرمايي انرژي لازم براي گذار را به دست آورند و نوار رسانش بروند. هر چه دما بلاتر رود تعداد بيشتري از الکترون ها مي توانند اين گذار را انجام دهند.
1- افزايش دما سبب کاهش مقاومت ويژه ي الکتريکي نيم رسانا مي شود. در جسم نيمه رسانا با افرايش دما، تعداد الکترون هاي نوار رسانش و تعداد ترازهاي خالي نوار ظرفيت بيشتر مي شود و سهم هر دو نوار در رسانش الکتريکي بيشتر مي شود و مقاومت ويژه الکتريکي بيشتر کاهش مي يابد. 2- برخي از نيم رساناها به گونه اي رفتار مي کنند که گويي حاملان بار الکتريکي در آنها تنها الکترون هاي با بار منفي نيستند بلکه ذره هايي با جرمي از مرتبه جرم الکترون ولي با بار مثبت نيز حالم بار هستند. اين ويژگي به اين صورت است که الکترون هايي که به نوار رسانش رفته اند در رسانش الکتريکي شرکت مي کنند. از طرفي پس از آنکه تعدادي از الکترون ها به نوار رسانش مي روند چند تراز خالي در نوار ظرفيت پيدا مي شود. اين جاي خالي الکترون در نوار ظرفيت را حفره مي نامند. حفره مي تواند در رسانش شرکت کند. رسانش مربوط به نوار ظرفيت را مي توان بر حسب حفره توضيح داد. در اين صورت مي گوييم حفره تراز خود را تغيير داده است. هنگامي که يک نيم رسانا در ميدان الکتريکي قرار مي گيرد الکترون هاي نوار رسانش در خلاف جهت ميدان و حفره هاي نوار ظرفيت در جهت ميدان حرکت مي کنند. براي نيم رسانايي که ناخالصي نداشته باشد تعداد الکترون هاي موجود در نوار رسانش و تعداد حفره هاي موجود در نوار ظرفيت با هم برابرند. چنين نيم رسانايي را نيم رسانايي ذاتي مي گويند. |
|
|
