Страница - 10, Книга начинающего радиолюбителя



Вертикальный захват для металла tehprom36.ru.


Рис. 2.1. Переход энергетических уровней в зоны

ченно, как бы в узлах кристаллической    решетки. Структура кристалла образуется повторением во всех трех измерениях размещения атомов или молекул вещества в элементарной ячейке. В соответствии с симметрией кристалла эле-


ментарная ячейка имеет форму косоугольного или прямоугольного параллелепипеда, квадратной или шестиугольной призмы, куба. Существование кристаллической решетки объясняется тем, что равновесие сил притяжения и отталкивания между атомами, дающее минимум потенциальной энергии всей системы, достигается именно при трехмерной периодической повторяемости формы элементарной ячейки.

Благодаря малым межатомным расстояниям в кристаллической решетке между атомами возникает сильное взаимодействие. Поэтому всю совокупность атомов в куске вещества нужно рассматривать как единое целое, которое должно характеризоваться единым энергетическим спектром* Его особенность состоит в том, что разрешенные уровни энергий электронов размываются и уровни переходят в зоны. Чем ближе расположены атомы в кристаллической решетке, тем шире получаются разрешенные зоны и уже запрещенные зоны. Отдельные зоны могут сливаться, как показано на рис. 2.1, где d— расстояние между атомами в кристаллической решетке. Справа показаны разрешенные и запрещенные зоны, соответствующие межатомному расстоянию d 0. Слияние зон всегда имеет место в верхней части энергетического спектра, так как верхние разрешенные уровни в отдельном атоме расположены близко один от другого.

Верхнюю зону называют зоной проводимости, а ближайшую к ней — валентной зоной. От взаимного расположения этих зон зависят электрические свойства материала. У многих химических элементов зоны проводимости и валентные зоны сливаются, запрещенная зона между ними отсутствует. Такие элементы называются