Оглавление:
Представление о зонной теории. Металлы, полупроводники, изоляторы
- Концепция теории зон. Металлы, полупроводники, изоляторы. Валентная связь твердых тел с координационной структурой * равна、 Закон, отличный от числителя. Именно идея о валентности Способность атома применять определенное количество партнеров Здесь твердое тело теряет свое значение из-за коллективного потенциала Второе взаимодействие.
- Таким образом, валентность натрия и хлора в молекуле NaCl равна В блоке, и в твердом состоянии, каждый атом натрия окружен 6 атомами Хлор и наоборот. Химическая связь твердого тела с координационной структурой Это хорошо объясняется из ИМО perspective. Солнце и МО одинаково широко используются и при образовании твердых тел tel *не может быть интерпретирован в методе sun.
In объяснение простых молекулярных методов Людмила Фирмаль
Самым очевидным преимуществом здесь является ИМО Association. In таким образом, химические связи между партнерами являются Парные электронные (валентные) взаимодействия не только、 Также в образовании» неценных » орбитальных связей. Кристалл на картинке * В основном речь идет о металлах и структурах с ионными связями. 1-дневный В случае такой связи электроны делокализованы или частично Мы сидим на нескольких атомах или внутри целого кристалла.
Например、 Образование кристаллов металла, большая регулировка Число (обычно 8 и 12).В то же время, число валентных электронов в Металла явно недостаточно для образования такого количества парных электронов Connection. In в этом случае химическая связь осуществляется службой Является числом структурных единиц (атомов) и многоцентровым Из-за отсутствия электронов.
Поэтому, в отличие от валентных соединений、 Здесь невозможно выбрать отдельное соединение для парного соединения Соседние атомы. Атомы связаны с устойчивой системой, но не среди них Существуют химические связи, которые понимаются классически. Детали взаимодействия При воздействии большого количества частиц образуется ансамбль、 Когда частицы сближаются и влияют друг на друга、
На рисунке 88 показано расщепление отверстия орбиты Щелочной металл, валентные электроны которого находятся на уровне ns. Энергия валентного уровня изолированного атома (N = 1) равна Eq (рис. 88、 ля.) Когда 2 атома приближаются друг к другу, происходит квантово-механическое взаимодействие. Валентность между валентными электронными орбиталями. Атомные орбитали с одинаковой энергией образуют 2 молекулярные орбитали Или нет.
У 1 из них энергия больше (RMO), а у другого 1 меньше (SMO） Изолированные атомы (рис. 88, б). 4, 6 и др. Разделите валентность АО на такое же количество МО(рис.88, в, г). В дополнение к QS и RMS с достаточным количеством взаимодействий Появляются атомы, молекулярные орбитали и их энергия примерно равна Она равна энергии изолированных атомных орбиталей (НМО).Это Понятие, что металлы могут существовать (статистически) в ионизационной-
Другие атомы, которые не отдают электроны для общего использования. Образование кристаллов Результат взаимодействия большого числа атомов (Порядка N-1023) Появление почти непрерывного спектра энергии МО (рисунок 88, е), количественно Равно числу взаимодействующих частиц. Полная ширина получена Таким образом, разность энергий между энергетическими зонами, то есть наименьшая
Самый высокий уровень, независимо от количества атомов, участвующих друг в друге Действие (достаточное количество).Если взять ширину зоны Если она равна 1 эВ, если имеется 1023 дискретных уровня, то энергия Разрыв между соседними состояниями составляет 10 3 эВ*.Несущественные различия Между энергиями отдельных уровней, внутренняя энергия Зона меняется почти непрерывно, но эта непрерывность на самом деле Она состоит из дискретных, очень близких, дискретных энергий.
Пустое состояние. Поэтому, когда вы применяете ММО к многочастичной системе、 Приводя к идее существования характерной энергетической зоны Состояние валентных электронов в кристаллическом твердом теле. Концепция Энергетические зоны являются фундаментальными для теории твердых зон. Как и в случае с изолированными атомами разрешены и запрещены *Для сравнения, средняя тепловая энергия электронов при 300 к равна Это заказ на 10-2 эВ.
- Энергетические уровни, кристаллы имеют зоны разрешения и запрета Энергия. Рисунок 89 возникновения энергетических зон Натрий кристаллический g в зависимости от расстояния между атомами. В изолированном атоме Na (GTA) допустимая энергия на всех уровнях (Is22s22p63sl） Отдельный. Это состояние характерно для одноатомного натрия vapor. In Кристаллообразование и химическое взаимодействие атомов по мере приближения атомов В процессе деления энергетический уровень делится на энергетические зоны.
Первый Затем внешний уровень начинает разделяться(свободный уровень ИП Em делится на расстояние r’, затем наполовину заполняется 3 * уровнями- Расстояние Р»).И если расстояние r ближе к атому Наблюдается перекрытие полос допустимой энергии 3 и 3Р. r°(на расстоянии интератома Расстояние внутри кристалла натрия), приближение атома заканчивается, и в этом Валентность 3 и пустые полосы 3p являются closed.
So цена Эти электроны S3 в натрии могут объяснить предыдущее энергетическое состояние Общая зона дел образовалась в результате перекрытия. Людмила Фирмаль
Внутренней энергии Уровни токсичности можно разделить на зоны 2s, 2p только на расстоянии в настоящий натрия кристаллический, эти состояния химической связи меньше, чем Р° Для участия в ней связь осуществляется набором валентных электронов, энергии Государственной функции Общая площадь Частично покрывать. В кристаллах кремния, функция Разделение энергетических уровней на зоны И их перекрытие отличается от зоны Металлическая конструкция (рисунок 90).
На рисунках Кристаллическая решетка, начиная с Некоторые межатомные расстояния R’ (r ’ > Go) наблюдается гибридизация bp3 Электронные состояния атомов 3 S-и Зр-но не только перекрытие Зона, и ее полное слияние Явление одиночной » гибридной валентности p3 Zone. In кристаллический кремний, каждый С П и С. 90.Появление энергии Кремниевая Зона (А) и ленточная структура Кремния(б） Сто девяносто Дж Атомы образуют пары тетраэдров с электронно-насыщенными ковалентными связями Соединение завершает валентную оболочку с октетом. Вот почему я здесь.
В зоне оккупированы все 8N Штатов. Еще одной особенностью зонной структуры кремния 、 Следующая свободная 4 ″ полоса не перекрывается с атомной валентностью В состоянии r = r0 запрещенная энергия отделяется от конца полосой AE*. Электроны в валентной зоне участвуют в электричестве Они не могут, потому что все государства заняты этой зоной. Для возбуждения Проводимость необходима в некотором роде(нагрев, излучение） Вы хотите, чтобы энергия электрона была равна D2? (Рис. 90, б).
Потом я разволновался. Электроны попадают в свободную 4 «зону, называемую зоной проводимости он сможет участвовать и в ИППП, и в электропроводности. Эннер. Зазор между верхним (потолочным) и нижним концами валентной зоны Конец (дно) зоны проводимости (DE) называется запрещенной зоной Мы. Это значение является самым важным свойством Кристалла Независимо от того, чье вещество.
Все кристаллы согласно запрещенной зоне Вещества подразделяются на 3 класса: металлические, полупроводниковые, изоляционные (Диэлектрик).в металле запрещенная зона равна нулю. Полные и свободные зоны перекрывают друг друга и по существу、 Основной зоной также становится проводимость band. It это валентная способность Электроны в металлах, которые свободно перемещаются по всему объему кристалла ла и определяют их высокую электропроводность и теплопроводность.
Если запрещенная зона очень большая (выше −4 эВ), то электрическое Проводимость вещества(при нагревании или излучении） Это невозможно. Это происходит потому, что тепловая энергия возбуждения является Электроны при нагревании до температуры плавления (е-3/2 КТЛ) Достаточно преодолеть зону запрещенной энергии. Поэтому при нагревании В этом случае кристаллы растворяются до возникновения электронной проводимости. Такие вещества называются изоляторами.
К ним относятся, например, алмазы. (Д2?= 5.1 эВ), кварц (АЭ = 5.2 эВ), много типичных солей, ЕТК. Средняя точка АЭ (от −0,1 до 4,0 эВ) равна、 Полупроводник. Наиболее типичные примеры веществ, содержащих полупроводники Его характеристики: Германий (ае = 0.78 эВ), кремния(ае = 1.14 эВ), Би Ж В П ВИ Первичные соединения элементов III и V группы, такие как группа (A B), группы II и VI (A B) и др. Электропроводность этих кристаллов при комнатной температуре、 Как правило, он мал, и при 0 к ведет себя как изолятор. Однако、
Когда температура повышается, некоторые из электронов Преодолейте запретную зону и приведите проводимость Она резко возрастает. Поэтому, с полупроводниками Зависимость электропроводности металлов различна Температура. Если металл является электропроводным даже при повышении температуры Уменьшение (отрицательный температурный коэффициент провода- Полупроводник, где температура значительно повышается Значительное увеличение электропроводности. * Здесь зонная структура кремния просто интерпретируется. На самом деле, структура Валентная и проводящая зоны более сложны.-、
Смотрите также:
| Понятие о твердой фазе | Основы физико-химического анализа |
| Кристаллическое, стеклообразное, аморфное состояния | Типы диаграмм состояния |
