Ko'pgina savodsizlar kvant mexanikasi amaliy ahamiyatga ega bo'lmagan matematik o'yin, deb hisoblashadi. Haha, keling, kompyuter chiplarining ajdodini topamiz, iltimos, namoyishni ko'ring:
Ko'pgina savodsizlar kvant mexanikasi amaliy ahamiyatga ega bo'lmagan matematik o'yin, deb hisoblashadi. Haha, keling, kompyuter chiplarining ajdodini topamiz, iltimos, namoyishni ko'ring:
Supero'tkazuvchilar, biz tushunishimiz mumkin, izolyatorlar, biz ham tushunishimiz mumkin. Do'stlarim birinchi marta fizika bilan chalkashib ketishdi va men bu yarim o'tkazgichlardan qo'rqaman. Shuning uchun men bu qarzimni barcha fizika o‘qituvchilari nomidan to‘layman.
Atomlar qattiq jismni hosil qilganda, bir-biriga aralashtirilgan ko'plab bir xil elektronlar mavjud, ammo kvant mexanikasi ikkita bir xil elektron bir xil orbitada turolmaydi, deb hisoblaydi. Shuning uchun, bu elektronlarning bir orbitada jang qilishiga yo'l qo'ymaslik uchun ko'plab orbitallar bir nechta orbitallarga bo'linadi. Juda ko'p orbitallar bir-biriga siqilib, ular tasodifan yaqinlashib, keng katta orbitallarga aylanadi. Ko'pgina nozik orbitallarni bir-biriga siqish natijasida hosil bo'lgan bunday keng orbita turi energiya tasmasi deb ataladi.
Ba'zi keng orbitallar elektronlar bilan to'lib-toshgan bo'lib, ular harakatlana olmaydi. Ba'zi keng orbitallar juda bo'sh bo'lib, elektronlarning erkin harakatlanishiga imkon beradi. Elektronlar harakatlanishi va makroskopik tarzda elektr tokini o'tkazadigan ko'rinishi mumkin. Aksincha, agar elektronlar harakat qila olmasa, ular elektr tokini o'tkaza olmaydi.
Mayli, keling, hamma narsani oddiy tutaylik va "narx bandi, to'liq band, taqiqlangan guruh va yo'riqchi band" tushunchalarini eslatib o'tmaymiz. Diqqatni aylanaga qaratishga tayyorlaning!
Ba'zi to'liq orbitallar bo'sh orbitallarga juda yaqin joylashgan va elektronlar to'liq orbitadan bo'sh orbitaga osonlik bilan harakat qilishlari mumkin, bu esa ularning erkin harakatlanishiga imkon beradi. Bu dirijyor. Bir valentli metallarning o'tkazuvchanlik printsipi biroz boshqacha.
Ammo ko'pincha ikkita keng orbital o'rtasida bo'shliq mavjud va elektronlar uni yolg'iz kesib o'tolmaydi, shuning uchun ular elektr tokini o'tkazmaydi. Ammo agar bo'shliqning kengligi 5 ev ichida bo'lsa, elektronga qo'shimcha energiya qo'shilishi ham bo'sh orbitadan o'tishi va u bo'ylab erkin harakatlanishi mumkin, bu esa o'tkazuvchandir. Bo'shliq kengligi 5 ev dan oshmaydigan bu turdagi qattiq jism ba'zan o'tkazuvchan, ba'zan esa yo'q, shuning uchun uni yarim o'tkazgich deyiladi.
Agar bo'shliq 5 evdan oshsa, unda asosan to'xtatilishi kerak. Oddiy sharoitlarda elektronlar o'ta olmaydi, bu izolyatordir. Albatta, agar energiya etarlicha katta bo'lsa, 5 ev bo'shlig'i u yoqda tursin, hatto 50 ev ham o'tib ketishi mumkin, masalan, havo orqali yuqori kuchlanishli elektr toki o'tib ketadi.
Bu vaqtda kvant mexanikasi tomonidan ishlab chiqilgan tarmoqli nazariyasi deyarli shakllandi. Tarmoq nazariyasi o'tkazgichlar, izolyatorlar va yarim o'tkazgichlar o'rtasidagi muhim farqlarni tizimli ravishda tushuntiradi, ular to'liq va bo'sh orbitallar orasidagi bo'shliqqa va akademik jihatdan valentlik va o'tkazuvchanlik zonalari orasidagi tarmoqli kengligiga bog'liq.
Atomlar qattiq jismni hosil qilganda, bir-biriga aralashtirilgan ko'plab bir xil elektronlar mavjud, ammo kvant mexanikasi ikkita bir xil elektron bir xil orbitada turolmaydi, deb hisoblaydi. Shuning uchun, bu elektronlarning bir orbitada jang qilishiga yo'l qo'ymaslik uchun ko'plab orbitallar bir nechta orbitallarga bo'linadi. Juda ko'p orbitallar bir-biriga siqilib, ular tasodifan yaqinlashib, keng katta orbitallarga aylanadi. Ko'pgina nozik orbitallarni bir-biriga siqish natijasida hosil bo'lgan bunday keng orbita turi energiya tasmasi deb ataladi.
Ba'zi keng orbitallar elektronlar bilan to'lib-toshgan bo'lib, ular harakatlana olmaydi. Ba'zi keng orbitallar juda bo'sh bo'lib, elektronlarning erkin harakatlanishiga imkon beradi. Elektronlar harakatlanishi va makroskopik tarzda elektr tokini o'tkazadigan ko'rinishi mumkin. Aksincha, agar elektronlar harakat qila olmasa, ular elektr tokini o'tkaza olmaydi.
Mayli, keling, hamma narsani oddiy tutaylik va "narx bandi, to'liq band, taqiqlangan guruh va yo'riqchi band" tushunchalarini eslatib o'tmaymiz. Diqqatni aylanaga qaratishga tayyorlaning!
Ba'zi to'liq orbitallar bo'sh orbitallarga juda yaqin joylashgan va elektronlar to'liq orbitadan bo'sh orbitaga osonlik bilan harakat qilishlari mumkin, bu esa ularning erkin harakatlanishiga imkon beradi. Bu dirijyor. Bir valentli metallarning o'tkazuvchanlik printsipi biroz boshqacha.
Ammo ko'pincha ikkita keng orbital o'rtasida bo'shliq mavjud va elektronlar uni yolg'iz kesib o'tolmaydi, shuning uchun ular elektr tokini o'tkazmaydi. Ammo agar bo'shliqning kengligi 5 ev ichida bo'lsa, elektronga qo'shimcha energiya qo'shilishi ham bo'sh orbitadan o'tishi va u bo'ylab erkin harakatlanishi mumkin, bu esa o'tkazuvchandir. Bo'shliq kengligi 5 ev dan oshmaydigan bu turdagi qattiq jism ba'zan o'tkazuvchan, ba'zan esa yo'q, shuning uchun uni yarim o'tkazgich deyiladi.
Agar bo'shliq 5 evdan oshsa, unda asosan to'xtatilishi kerak. Oddiy sharoitlarda elektronlar o'ta olmaydi, bu izolyatordir. Albatta, agar energiya etarlicha katta bo'lsa, 5 ev bo'shlig'i u yoqda tursin, hatto 50 ev ham o'tib ketishi mumkin, masalan, havo orqali yuqori kuchlanishli elektr toki o'tib ketadi.
Bu vaqtda kvant mexanikasi tomonidan ishlab chiqilgan tarmoqli nazariyasi deyarli shakllandi. Tarmoq nazariyasi o'tkazgichlar, izolyatorlar va yarim o'tkazgichlar o'rtasidagi muhim farqlarni tizimli ravishda tushuntiradi, ular to'liq va bo'sh orbitallar orasidagi bo'shliqqa va akademik jihatdan valentlik va o'tkazuvchanlik zonalari orasidagi tarmoqli kengligiga bog'liq.
