Зонная теория твердого тела реферат скачать

ЗО?ННАЯ ТЕО?РИЯ.

Соглас­но клас­сич. фи­зи­ке, при дви­же­нии элек­тро­на (как и лю­бой др. час­ти­цы) в пе­рио­дич. по­тен­ци­аль­ном по­ле воз­мож­ны две ка­че­ст­вен­но раз­лич­ные си­туа­ции. Ес­ли энер­гия элек­тро­на пре­вы­ша­ет макс. зна­че­ние по­тен­циа­ла по­ля, то элек­трон дви­жет­ся, пе­рио­ди­че­ски ус­ко­ря­ясь и за­мед­ля­ясь, с не­ко­то­рой по­сто­ян­ной ср. ско­ро­стью. Ес­ли же энер­гия элек­тро­на дос­та­точ­но ма­ла, то он ока­зы­ва­ет­ся «за­пер­тым» в од­ном из ми­ни­му­мов по­тен­циа­ла и со­вер­ша­ет в нём пе­рио­дич. дви­же­ние. При учё­те кван­то­вых эф­фек­тов элек­трон при­об­ре­та­ет воз­мож­ность тун­не­ли­ро­вать из од­но­го ми­ни­му­ма в дру­гой и си­туа­ция ста­но­вит­ся ка­че­ст­вен­но оди­на­ко­вой в обо­их слу­ча­ях: элек­трон мо­жет рас­про­стра­нять­ся по все­му кри­стал­лу с по­сто­ян­ной в сред­нем ско­ро­стью, не ис­пы­ты­вая ни­ка­ко­го сис­те­ма­тич. ус­ко­ре­ния или за­мед­ле­ния. По­это­му пе­рио­дич. по­тен­ци­ал не яв­ля­ет­ся при­чи­ной ко­неч­но­го элек­трич. со­про­тив­ле­ния; по­след­нее воз­ни­ка­ет лишь в ре­зуль­та­те от­кло­не­ний от пе­рио­дич­но­сти, свя­зан­ных ли­бо с те­п­ло­вы­ми ко­ле­ба­ния­ми ато­мов, ли­бо с на­ли­чи­ем при­ме­сей и де­фек­тов. Од­на­ко рас­про­стра­не­ние элек­тро­на по кри­стал­лу ока­зы­ва­ет­ся воз­мож­ным не при всех энер­ги­ях, а толь­ко в т. н. раз­ре­шён­ных зо­нах ; по­след­ние от­де­ле­ны друг от дру­га т. н. за­пре­щён­ны­ми зо­на­ми , в ко­то­рых дви­же­ние элек­тро­нов не­воз­мож­но.

Тем са­мым весь ин­тер­вал энер­гий раз­би­ва­ет­ся на со­во­куп­ность че­ре­дую­щих­ся раз­ре­шён­ных и за­пре­щён­ных зон. Ха­рак­тер­ная ши­ри­на энер­ге­тич. зон со­став­ля­ет неск. элек­трон-вольт, что со­от­вет­ст­ву­ет 10 4 К.