Molekulu izvietojums cietās daļās, šķidrumi , un gāzes nav vienādas. Cietās vielās tie ir izvietoti cieši tā, lai molekulas atomos esošie elektroni pārvietotos kaimiņu atomos orbitālē. Gāzēs molekulu izvietojums nav tuvu, turpretim šķidrumos - mērens. Tāpēc elektronu orbitāle daļēji pārklājas, kad atomi tuvojas savstarpēji. Sakarā ar atomu apvienošanu cietajās daļās, kā alternatīvu vienam enerģijas līmenim, tiek veidoti enerģijas joslu līmeņi. Enerģijas līmeņu kopums ir cieši iesaiņots, kas ir pazīstams kā enerģijas josla.
Kas ir Energy Band?
Enerģijas joslas definīcija ir atomu skaits iekšpusē kristāla akmens var būt tuvāk viens otram, kā arī vairāki elektroni mijiedarbosies viens ar otru. Elektronu enerģijas līmeni apvalkā var izraisīt to enerģijas līmeņa izmaiņas. Galvenā iezīme enerģija josla ir tāda, ka elektronu enerģijas stāvokļi elektronikā ir stabili dažādos diapazonos. Tātad, atoma enerģijas līmenis mainīsies vadīšanas joslās un valences joslās.
Enerģijas joslu teorija
Saskaņā ar Bora teoriju katrs atoma apvalks ietver atsevišķu enerģijas daudzumu atšķirīgos līmeņos. Šī teorija galvenokārt sniedz informāciju par elektronu komunikācija starp iekšējo apvalku un ārējo apvalku. Saskaņā ar enerģijas joslas teoriju enerģijas joslas iedala trīs tipos, kas ietver sekojošo.
enerģijas joslu teorija
- Valences grupa
- Aizliegta enerģijas sprauga
- Diriģēšanas josla
Valance grupa
Elektronu plūsma atomos fiksētā enerģijas līmenī, tomēr elektrona enerģija iekšējā apvalkā ir pārāka par elektronu ārējo apvalku. Elektroni, kas atrodas ārējā apvalkā, tiek saukti par valance elektroniem.
Šie elektroni ietver enerģijas līmeņu secību, kas veido enerģijas joslu, ko sauc par valences joslu. Šajā joslā ietilpst maksimālā aizņemtā enerģija.
Diriģēšanas josla
Valences elektroni istabas temperatūrā ir brīvi piesaistīti kodolam. Daži no valences elektronu elektroniem brīvi atstās joslu. Tātad tos sauc par brīvajiem elektroniem, jo tie plūst uz kaimiņu atomiem.
Šie brīvie elektroni vadīs strāvas plūsmu vadītājā, kas ir pazīstams kā vadīšanas elektroni. Joslu, kurā ietilpst elektroni, sauc par vadīšanas joslu, un tās aizņemtā enerģija būs mazāka.
Aizliegtais robs
Aizliegtā plaisa ir plaisa starp vadīšanas joslu un valences joslu. Šī josla ir aizliegta bez enerģijas. Tāpēc šajā joslā nav elektronu plūsmas. Elektronu plūsma no valences līdz vadīšanai iet cauri šai spraugai.
Ja šī plaisa ir lielāka, tad valences joslā esošie elektroni ir cieši saistīti ar kodolu. Pašlaik elektronu padzīšanai no šīs joslas ir nepieciešams neliels ārējs spēks, kas ir līdzvērtīgs aizliegtajai enerģijas spraugai. Šajā diagrammā divas joslas, kā arī aizliegta plaisa ir parādīta zemāk. Pamatojoties uz atstarpes lielumu, pusvadītāji , tiek veidoti vadītāji un izolatori.
Enerģijas joslu veidi
Enerģijas joslas tiek klasificētas trīs veidos, proti
- Izolatori
- Pusvadītāji
- Diriģenti
Izolatori
Labākie izolatora piemēri ir koks un stikls. Šie izolatori neļauj elektroenerģijas plūsma plūst caur tām. Izolatoriem ir ārkārtīgi zema vadītspēja un augsta pretestība. Izolatorā enerģijas sprauga ir ārkārtīgi liela, kas ir 7eV. Materiāls nevar darboties, jo elektroni plūst no joslām, piemēram, valence uz vadītspēju nav iespējama.
enerģijas joslu izolatori
Izolatoru galvenās īpašības galvenokārt ietver enerģijas plaisu, piemēram, aizliegto un ārkārtīgi lielo. Dažiem izolatoru veidiem, paaugstinoties temperatūrai, tie var ilustrēt kādu pārnesi.
Pusvadītāji
Labākie pusvadītāju piemēri ir silīcija (Si) un germānija (Ge), kas ir visbiežāk izmantotie materiāli. Šo materiālu elektriskās īpašības ir pusvadītājos, kā arī izolatoros. Turpmākie attēli parāda pusvadītāja enerģijas joslu diagrammu visur, kur var būt brīva vadīšanas josla, un valences josla ir pilnībā aizpildīta, tomēr aizliegtā plaisa starp šīm joslām ir minūte, kas ir 1eV. Aizliegtā Ge atstarpe ir 0,72eV un Si ir 1,1eV. Tāpēc pusvadītājam ir vajadzīga maza vadītspēja.
enerģijas joslas pusvadītājos
Galvenās pusvadītāju īpašības galvenokārt ietver enerģijas plaisu, piemēram, aizliegtā ir ārkārtīgi maza. Palielinoties pusvadītāja temperatūrai, vadītspēja samazināsies.
Diriģenti
Diriģents ir materiāla veids, kurā izzūd aizliegtā enerģijas sprauga, tāpat kā valences josla, kā arī vadīšanas josla pārvēršas ārkārtīgi tuvā, ko tie daļēji nosedz. Labākie diriģentu piemēri ir zelts, alumīnijs, varš un zelts. Brīvo elektronu pieejamība istabas temperatūrā ir milzīga. Vadītāja enerģijas joslas diagramma ir parādīta zemāk.
enerģijas joslu vadītāji
Galvenie vadītāju raksturlielumi galvenokārt ietver enerģijas plaisu, piemēram, aizliegto, nepastāvēs. Enerģijas joslas, piemēram, valance, kā arī vadītspēja, pārklāsies. Brīvu elektronu pieejamība vadīšanai ir plaša. Vadītspēja palielināsies, kad palielināsies neliels sprieguma skaits.
Tādējādi tas viss ir par enerģijas joslu . Visbeidzot no iepriekš minētās informācijas, mēs varam secināt, ka molekulas izvietojums tādās vielās kā cietās vielas, šķidrumi un gāzes ir atšķirīgs. Gāzēs molekulas nav tuvu, cietās daļās molekulas ir izvietotas ļoti cieši un šķidrumos molekulas ir izvietotas mēreni. Tātad molekulas atomu elektroni mēdz ieplūst blakus esošo atomu orbitālēs. Tāpēc elektronu orbitāle daļēji pārklājas, kamēr atomi tuvojas kopīgi. Sakarā ar atomu sajaukšanos cietajās daļās, kā tikai enerģijas līmeņu aizstājēju, tiks izveidotas enerģijas joslas. Tie ir cieši iepakoti, un to sauc par enerģijas joslām. Šeit ir jautājums jums, enerģijas josla cietās daļās?
