Új hozzászólás Aktív témák

• #129 poci76 aktív tag Alogonomus #127

  Új Válasz 2024-09-08 14:27:53 #129

  Új hozzászólás

  Összes hozzászólása itt Válaszok az összes hozzászólására itt Válaszok erre a hozzászólásra

  Privát üzenet küldése

  

  poci76

  aktív tag

  válasz Alogonomus #127 üzenetére

  Amit írsz, az a lyukvezetés. Egy Si egykristályban a külső elektronhéjon 4 elektron van, ami 4 szomszédos Si atommal hoz létre kötést. Mivel a hőmérséklet 0 K-nél magasabb, ezeknek az elektronoknak egy része elegendő energiához jut ahhoz, hogy az atommag-közeli, alacsonyabb energiájú állapotból kiugorjon az atomok közötti térbe. (Si esetében a legkülső elektronhéj és a "szabad tér" között van egy 1,12 eV nagyságú energiakülönbség, ahol a Schrödinger-egyenlet szerint nem létezhet elektron, ezt hívják tiltott sávnak (band gap)). A kiugrott elektron helyére a szomszédos atomoktól könnyen át tud ugran egy elektron, az átugrott helyére, egy másik, stb. Ha van külső elektromos tér, akkor az elektronok így egy irányban kezdenek el haladni, azaz áram kezd folyni. Kívülről viszont igazából nem az elektronok mozgása látszik, mert ők sokan vannak, hanem az elektronhiányok, azaz a lyukak ellenkező irányú mozgása, ezért hívják ezt lyukvezetésnek.

  A "szabad tér"-be kiugrott elektronok ugyanígy elmozdíthatók külső elektromos térrel, és gyorsabban is képesek haladni, mint a lyukak, ez az elektronvezetés.

  Időnként előfordul, hogy egy szabad elektron egy lyukkal találkozik, ezt hívjuk rekombinációnak. Ilyenkor energia szabadul fel. A LED-ekben (melyek nem Si alapúak) akkora a tiltott sáv szélessége, hogy a felszabadult energia, azaz a kibocsátott foton energiája látható fényt eredményez.

  A lyukak és a szabad elektronok mennyiségét adalékolással lehet növelni.

  A fémekben nincs tiltott sáv, ott a külső elektronhélyon lévő elektronok könnyen leszakadnak, ezért a fémek sokkal jobb vezetők.

  Az elektromigráció (az atomok elmozdulása elektromos áram hatására) nem a Si-ra, hanem a fém vezetékekre jellemző. A szabad térben lévő elektronok képesek akkora energiára szert tenni, hogy elmozdítsák az atomokat. (Bár ez az energia messze nem akkora, hogy az elektronok megközelítsék az atommagot.)

Új hozzászólás Aktív témák