بسیاری از بی سوادان معتقدند که مکانیک کوانتومی فقط یک بازی ریاضی است که ارزش عملی ندارد. هاها، بیایید یک اجداد برای تراشه های کامپیوتری پیدا کنیم، لطفاً به نمایش نگاه کنید:
بسیاری از بی سوادان معتقدند که مکانیک کوانتومی فقط یک بازی ریاضی است که ارزش عملی ندارد. هاها، بیایید یک اجداد برای تراشه های کامپیوتری پیدا کنیم، لطفاً به نمایش نگاه کنید:
هادی ها را می توانیم بفهمیم، عایق ها را هم می توانیم بفهمیم. برای اولین بار است که دوستان من با فیزیک گیج شده اند و می ترسم نیمه هادی ها باشد. بنابراین این بدهی را از طرف همه معلمان فیزیک پس خواهم داد.
هنگامی که اتم ها یک جامد را تشکیل می دهند، تعداد زیادی الکترون یکسان با هم مخلوط می شوند، اما مکانیک کوانتومی معتقد است که دو الکترون یکسان نمی توانند در یک مدار باقی بمانند. بنابراین، برای جلوگیری از مبارزه این الکترون ها در یک مدار، بسیاری از اوربیتال ها به چندین اوربیتال تقسیم می شوند. با تعداد زیادی اوربیتال که به هم فشرده شده‌اند، تصادفاً نزدیک‌تر می‌شوند و به اوربیتال‌های بزرگ تبدیل می‌شوند. به این نوع مدار عریض که از فشردن تعداد زیادی اوربیتال ریز به هم تشکیل می شود، نوار انرژی می گویند.
برخی از اوربیتال‌های عریض مملو از الکترون‌ها هستند که آنها را قادر به حرکت نمی‌کند. برخی از اوربیتال‌های پهن بسیار خالی هستند و به الکترون‌ها اجازه می‌دهند آزادانه حرکت کنند. الکترون ها می توانند حرکت کنند و به نظر می رسد که الکتریسیته را به صورت ماکروسکوپی هدایت می کنند. برعکس، اگر الکترون ها نتوانند حرکت کنند، نمی توانند الکتریسیته را هدایت کنند.
خوب، بیایید همه چیز را ساده نگه داریم و به مفاهیم "باند قیمت، باند کامل، باند ممنوعه و باند راهنما" اشاره نکنیم. برای تمرکز روی دایره آماده شوید!
برخی از اوربیتال‌های کامل به اوربیتال‌های خالی بسیار نزدیک هستند و الکترون‌ها می‌توانند بدون زحمت از مدار کامل به مدار خالی حرکت کنند و به آنها اجازه حرکت آزادانه را می‌دهند. این یک هادی است. اصل رسانایی فلزات تک ظرفیتی کمی متفاوت است.
اما اغلب یک شکاف بین دو اوربیتال گسترده وجود دارد و الکترون‌ها به تنهایی نمی‌توانند از آن عبور کنند، بنابراین جریان الکتریکی را هدایت نمی‌کنند. اما اگر عرض شکاف در 5 EV باشد، افزودن انرژی اضافی به الکترون می‌تواند از مدار خالی عبور کرده و آزادانه در سراسر آن حرکت کند، که رسانا است. این نوع جامد با عرض شکافی که از 5 ev بیشتر نمی‌شود گاهی رسانا و گاهی رسانا نیست، بنابراین به آن نیمه‌رسانا می‌گویند.
اگر شکاف از 5 ev بیشتر شود، اساساً باید متوقف شود. در شرایط عادی، الکترون ها نمی توانند عبور کنند، که یک عایق است. البته، اگر انرژی به اندازه کافی بزرگ باشد، چه رسد به شکاف 5 EV، حتی 50 EV هنوز هم می تواند عبور کند، مانند جریان برق با ولتاژ بالا در هوا.
در این مرحله، نظریه باند توسعه یافته توسط مکانیک کوانتومی تقریبا شکل گرفته است. تئوری باند به طور سیستماتیک تفاوت های اساسی بین هادی ها، عایق ها و نیمه هادی ها را توضیح می دهد که به شکاف بین اوربیتال های پر و خالی و به طور آکادمیک به عرض شکاف بین نوارهای ظرفیت و رسانایی بستگی دارد.
هنگامی که اتم ها یک جامد را تشکیل می دهند، تعداد زیادی الکترون یکسان با هم مخلوط می شوند، اما مکانیک کوانتومی معتقد است که دو الکترون یکسان نمی توانند در یک مدار باقی بمانند. بنابراین، برای جلوگیری از مبارزه این الکترون ها در یک مدار، بسیاری از اوربیتال ها به چندین اوربیتال تقسیم می شوند. با تعداد زیادی اوربیتال که به هم فشرده شده‌اند، تصادفاً نزدیک‌تر می‌شوند و به اوربیتال‌های بزرگ تبدیل می‌شوند. به این نوع مدار عریض که از فشردن تعداد زیادی اوربیتال ریز به هم تشکیل می شود، نوار انرژی می گویند.
برخی از اوربیتال‌های عریض مملو از الکترون‌ها هستند که آنها را قادر به حرکت نمی‌کند. برخی از اوربیتال‌های پهن بسیار خالی هستند و به الکترون‌ها اجازه می‌دهند آزادانه حرکت کنند. الکترون ها می توانند حرکت کنند و به نظر می رسد که الکتریسیته را به صورت ماکروسکوپی هدایت می کنند. برعکس، اگر الکترون ها نتوانند حرکت کنند، نمی توانند الکتریسیته را هدایت کنند.
خوب، بیایید همه چیز را ساده نگه داریم و به مفاهیم "باند قیمت، باند کامل، باند ممنوعه و باند راهنما" اشاره نکنیم. برای تمرکز روی دایره آماده شوید!
برخی از اوربیتال‌های کامل به اوربیتال‌های خالی بسیار نزدیک هستند و الکترون‌ها می‌توانند بدون زحمت از مدار کامل به مدار خالی حرکت کنند و به آنها اجازه حرکت آزادانه را می‌دهند. این یک هادی است. اصل رسانایی فلزات تک ظرفیتی کمی متفاوت است.
اما اغلب یک شکاف بین دو اوربیتال گسترده وجود دارد و الکترون‌ها به تنهایی نمی‌توانند از آن عبور کنند، بنابراین جریان الکتریکی را هدایت نمی‌کنند. اما اگر عرض شکاف در 5 EV باشد، افزودن انرژی اضافی به الکترون می‌تواند از مدار خالی عبور کرده و آزادانه در سراسر آن حرکت کند، که رسانا است. این نوع جامد با عرض شکافی که از 5 ev بیشتر نمی‌شود گاهی رسانا و گاهی رسانا نیست، بنابراین به آن نیمه‌رسانا می‌گویند.
اگر شکاف از 5 ev بیشتر شود، اساساً باید متوقف شود. در شرایط عادی، الکترون ها نمی توانند عبور کنند، که یک عایق است. البته، اگر انرژی به اندازه کافی بزرگ باشد، چه رسد به شکاف 5 EV، حتی 50 EV هنوز هم می تواند عبور کند، مانند جریان برق با ولتاژ بالا در هوا.
در این مرحله، نظریه باند توسعه یافته توسط مکانیک کوانتومی تقریبا شکل گرفته است. تئوری باند به طور سیستماتیک تفاوت های اساسی بین هادی ها، عایق ها و نیمه هادی ها را توضیح می دهد که به شکاف بین اوربیتال های پر و خالی و به طور آکادمیک به عرض شکاف بین نوارهای ظرفیت و رسانایی بستگی دارد.
