فیزیک الکترونیک و ترسیم مدل های اتمی

فیزیک الکترونیک و ترسیم مدل های اتمی

اسلاید 1: نمایش دو بعدی ساختمان شبکه بلورین سیلیکننمایش ایجاد حفره در یک پیوند کووالان اتم های بلور سیلیکننمایش ساختمان شبکه بلور سیلیکن با ناخالصی بخشنده آنتیمواننمایش ساختمان شبکه بلوری سیلیکن با ناخالصی پذیرنده ایندیم نحوه تشکیل ناحیه تهی به عرض w در اطراف پیوند p-nعناوین:

اسلاید 2: نمایش دو بعدی ساختمان شبکه بلورین سیلیکن2

اسلاید 3: 3نمایش دو بعدی ساختمان شبکه بلورین سیلیکنهمانطور که در شکل ملاحظه می شود هر دو اتم مجاور در یک پیوند کووالان دو الکترون در حالت اشتراک دارند.به زبان مکانیک کلاسیک می توان گفت که این الکترونها در مدارهایی به دور هسته هر دو اتم می چرخند.انرژی لازم برای شکستن پیوند کووالان و آزاد کردن یک الکترون را انرژی عرض نوار گویند و آن را با Eg نمایش می دهند.

اسلاید 4: نمایش ایجاد حفره در یک پیوند کووالان اتم های بلور سیلیکن4

اسلاید 5: نمایش ایجاد حفره در یک پیوند کووالان اتم های بلور سیلیکن5در فلزات یا اجسام هادی عرض نوار انرژی آنقدر ناچیز است که در دماهای معمولی همه الکترونهای ظرفیت از آزادی لازم برای جابه جایی در فضای بین اتمها برخوردارند و در واقع آنها را می توان همان الکترونهای آزاد در نظر گرفت.با افزایش دما از صفر مطلق،شبکه بلوری سیلیکن شروع به ارتعاش نموده و بعضی از پیوندهای کووالان شکسته و الکترونهای آنها جدا می شوند.الکترونهای جدا شده به صورت الکترون آزاد عمل نموده و در فضای بین اتمها شروع به حرکت می نمایند.در حقیقت با شکستن هر پیوند و رها شدن یک الکترون،یک جای خالی در پیوند باقی میماند که به آن حفره گویند.در این صورت در بلور خالص، همیشه با زوج الکترون آزاد و حفره سرو کار داریم.یعنی به ازای هر حفره یک الکترون آزاد و بالعکس خواهیم داشت.به عبارت دیگردر بلور خالص همواره و در هر دما تعداد حفره هاو الکترونهای آزاد با هم مساویند.