Molekulių išsidėstymas kietose dalyse, skysčiai , o dujos nėra vienodos. Kietosiose medžiagose jie yra išdėstyti glaudžiai taip, kad molekulės atomu esantys elektronai juda į gretimus atomus orbitą. Dujose molekulių išsidėstymas nėra artimas, o skysčiuose - vidutinio sunkumo. Todėl elektronų orbitos iš dalies dengiasi, kai atomai artėja tarpusavyje. Dėl atomų sujungimo kietosiose dalyse, kaip vieno energijos lygio alternatyva, susidaro energijos juostų lygiai. Energijos lygių rinkinys yra glaudžiai supakuotas, kuris žinomas kaip energijos juosta.
Kas yra „Energy Band“?
Energijos juostos apibrėžimas yra atomų skaičius krištolo akmuo gali būti arčiau vienas kito, taip pat daugybė elektronų sąveikaus vienas su kitu. Elektronų energijos kiekį jų apvalkale gali sukelti jų energijos lygio pokyčiai. Pagrindinis bruožas energijos juosta yra ta, kad elektronų elektroninės energijos būsenos yra stabilios skirtinguose diapazonuose. Taigi, atomo energijos lygis pasikeis laidumo juostose ir valentinės juostose.
Energijos juostos teorija
Pagal Bohro teoriją, kiekvienas atomo apvalkalas apima atskirą energijos kiekį skirtinguose lygiuose. Ši teorija daugiausia pateikia informaciją apie elektronų ryšys tarp vidinio apvalkalo ir išorinio apvalkalo. Pagal energijos juostos teoriją energijos juostos skirstomos į tris tipus, kurie apima:
energijos juostos teorija
- Valentės juosta
- Uždrausta energijos spraga
- Laidumo juosta
„Valance Band“
Elektronų srautas atomuose fiksuoto energijos lygmeniu, tačiau vidinio apvalkalo elektrono energija yra didesnė už išorinį elektronų apvalkalą. Elektronai, esantys išoriniame apvalkale, vadinami valentiniais elektronais.
Šie elektronai apima energijos lygių seką, kuri sudaro energijos juostą, vadinamą valentine juosta. Ši juosta apima maksimalią užimtą energiją.
Dirigavimo juosta
Valentiniai elektronai yra laisvai pritvirtinti prie branduolio kambario temperatūroje. Kai kurie elektronai iš valentinių elektronų paliks juostą laisvai. Taigi jie vadinami laisvaisiais elektronais, nes jie teka link kaimyninių atomų.
Šie laisvieji elektronai praleis srovės srautą laidininke, kuris yra žinomas kaip laidumo elektronai. Juosta, apimanti elektronus, įvardijama kaip laidumo juosta, o jos užimta energija bus mažesnė.
Uždrausta spraga
Draudžiamas tarpas yra tarpas tarp laidumo juostos ir valentinės juostos. Šiai juostai draudžiama be energijos. Todėl šioje juostoje nėra elektronų srauto. Elektronų srautas nuo valentingumo iki laidumo praeis per šį tarpą.
Jei šis tarpas yra didesnis, tada valentinės juostos elektronai yra stipriai surišti link branduolio. Šiuo metu norint išvaryti elektronus iš šios juostos, reikia šiek tiek išorinės jėgos, kuri prilygsta draudžiamam energijos tarpui. Šioje diagramoje žemiau pavaizduotos dvi juostos, taip pat draudžiamas tarpas. Remiantis tarpo dydžiu, puslaidininkiai , susidaro laidininkai ir izoliatoriai.
Energijos juostų tipai
Energijos juostos skirstomos į tris tipus
- Izoliatoriai
- Puslaidininkiai
- Dirigentai
Izoliatoriai
Geriausi izoliatoriaus pavyzdžiai yra medis ir stiklas. Šie izoliatoriai neleidžia elektros srautas kad tekėtų per juos. Izoliatoriai pasižymi ypač mažu laidumu ir dideliu atsparumu. Izoliatoriuje energijos spraga yra ypač didelė, tai yra 7eV. Medžiaga negali veikti dėl to, kad elektronai teka iš juostų, pavyzdžiui, valentingumas į laidumą yra neįmanomas.
energijos juostos izoliatoriai
Pagrindinės izoliatorių charakteristikos daugiausia apima energijos spragas, pvz., Draudžiamas, yra labai didelis. Kai kuriems izoliatorių tipams, kai temperatūra pakyla, jie gali parodyti tam tikrą perdavimą.
Puslaidininkiai
Geriausi puslaidininkių pavyzdžiai yra silicis (Si) ir germanis (Ge), kurie yra dažniausiai naudojamos medžiagos. Šių medžiagų elektrinės savybės yra tarp puslaidininkių ir izoliatorių. Šie paveikslėliai rodo puslaidininkių energijos juostos diagramą, kai laidumo juosta gali būti laisva, o valentinė juosta yra visiškai užpildyta, tačiau draudžiamas tarpas tarp šių juostų yra minutės, kuri yra 1eV. Draudžiamas Ge tarpas yra 0,72eV, o Si - 1,1eV. Todėl puslaidininkiui reikia mažai laidumo.
energijos juostos puslaidininkiuose
Pagrindinės puslaidininkių charakteristikos yra tokios, kad energijos spraga yra labai maža. Padidėjus puslaidininkio temperatūrai, laidumas sumažės.
Dirigentai
Laidininkas yra medžiagos rūšis, kai draudžiamas energijos tarpas išnyksta, kaip valentinė juosta, o laidumo juosta virsta itin artima, kurią jie iš dalies uždengia. Geriausi laidininkų pavyzdžiai yra auksas, aliuminis, varis ir auksas. Laisvųjų elektronų prieinamumas kambario temperatūroje yra didžiulis. Laidininko energijos juostos diagrama parodyta žemiau.
energijos juostos laidininkai
Pagrindinės laidininkų charakteristikos daugiausia apima energijos spragą, tokios kaip draudžiama, nebus. Energijos juostos, tokios kaip valance, taip pat laidumas, sutaps. Yra daug laisvų elektronų laidumui. Laidumas padidės, kai padidės nedidelis įtampos skaičius.
Taigi visa tai yra apžvalga energijos juosta . Pagal aukščiau pateiktą informaciją galiausiai galime padaryti išvadą, kad molekulės išsidėstymas tokiose medžiagose kaip kietosios medžiagos, skysčiai ir dujos yra nepanašus. Dujose molekulės nėra arti, kietosiose medžiagose molekulės išsidėsčiusios labai arti, o skysčiuose - vidutiniškai. Taigi molekulės atomų elektronai linkę tekėti į gretimų atomų orbitales. Todėl elektronų orbita iš dalies dengiasi, o atomai artėja kartu. Dėl atomų maišymo kietosiose medžiagose, kaip tik energijos lygių pakaitalas, bus sukurtos energijos juostos. Jie yra glaudžiai supakuoti ir tai vadinama energijos juostomis. Čia yra klausimas jums, energijos juosta kietose dalyse?
