全部书籍

专业

应用 关于 Coach 登录 开始阅读

书籍暂未推出简体中文版——当前显示 Nederlands 版。

Natuurkunde · 术语表

什么是 Metalen, isolatoren, halfgeleiders?

Definitie 24.4 Universitaire natuurkunde — jaar 3 · 第 24 章 — Elektronen in vaste stoffen

Vul de banden met de elektronen van het kristal, twee per toestand (Hoofdstuk 14), de koudste eerst. Als de bovenste bezette band gedeeltelijk gevuld is, kan een oneindig kleine energie elektronen in netto beweging brengen: een metaal (natrium: één valentie-elektron, een halve band; tweewaardige metalen geleiden via overlappende banden). Als hij precies vol is, met een brede kloof erboven, kan geen klein duwtje iets herschikken: een isolator (diamant, Eg=5.5 eVE_{\text{g}} = 5.5\,\mathrm{eV}). Is de kloof klein — 1.12 eV1.12\,\mathrm{eV} in silicium — dan hijst de thermische onrust een paar elektronen erover, die er elk een beweeglijk gat onder achterlaten: een halfgeleider, waarvan het aantal ladingsdragers ∝e−Eg/2kBT\propto\eu^{-E_{\text{g}}/2k_{\text{B}}T} om de paar graden verdubbelt. Vandaar de grote scheidslijn: metalen geleiden slechter als ze warm worden (meer trillingen om aan te verstrooien), halfgeleiders beter (exponentieel meer ladingsdragers) — één tekenwissel die de klasse van een materiaal in één meting vaststelt.

De bandvulling beslist alles. Een gedeeltelijk gevulde band geleidt; een volle band onder een brede kloof kan het niet; een smalle kloof laat de temperatuur (of licht, of dotering) onderhandelen — het hele nut van de halfgeleider is dat zijn geleidbaarheid regelbaar is.
De bandvulling beslist alles. Een gedeeltelijk gevulde band geleidt; een volle band onder een brede kloof kan het niet; een smalle kloof laat de temperatuur (of licht, of dotering) onderhandelen — het hele nut van de halfgeleider is dat zijn geleidbaarheid regelbaar is.
在原文中阅读 →