Monet lukutaidottomat uskovat, että kvanttimekaniikka on vain matemaattinen peli, jolla ei ole käytännön arvoa. Haha, etsitään esi-isä tietokonesiruille, katso esittely:
Monet lukutaidottomat uskovat, että kvanttimekaniikka on vain matemaattinen peli, jolla ei ole käytännön arvoa. Haha, etsitään esi-isä tietokonesiruille, katso esittely:
Johtimet, voimme ymmärtää, eristimet, voimme myös ymmärtää. Ensimmäistä kertaa ystäväni ovat hämmentyneet fysiikasta, ja pelkään, että se on puolijohteita. Siksi maksan tämän velan takaisin kaikkien fysiikan opettajien puolesta.
Kun atomit muodostavat kiinteän aineen, monet identtiset elektronit sekoittuvat toisiinsa, mutta kvanttimekaniikka uskoo, että kaksi identtistä elektronia ei voi pysyä samalla kiertoradalla. Siksi, jotta nämä elektronit eivät taistele samalla kiertoradalla, monet kiertoradat jakautuvat useisiin kiertoradoihin. Kun niin monta orbitaalia puristetaan yhteen, ne vahingossa pääsevät lähemmäksi ja niistä tulee leveitä suuria orbitaaleja. Tämän tyyppistä laajaa kiertorataa, joka muodostuu puristamalla yhteen monia hienoja kiertoradoja, kutsutaan energiakaistaksi.
Jotkut leveät kiertoradat ovat täynnä elektroneja, joten ne eivät voi liikkua. Jotkut leveät kiertoradat ovat hyvin tyhjiä, jolloin elektronit voivat liikkua vapaasti. Elektronit voivat liikkua ja näyttää johtavan sähköä makroskooppisesti. Toisaalta, jos elektronit eivät voi liikkua, ne eivät voi johtaa sähköä.
Selvä, pidetään asiat yksinkertaisina ja jätetään mainitsematta käsitteitä "hintakaista, täysi kaista, kielletty kaista ja opasnauha". Valmistaudu keskittymään ympyrään!
Jotkut täydet kiertoradat ovat liian lähellä tyhjiä kiertoradat, ja elektronit voivat vaivattomasti siirtyä täydeltä kiertoradalta tyhjälle kiertoradalle, jolloin ne voivat liikkua vapaasti. Tämä on kapellimestari. Yksiarvoisten metallien johtavuusperiaate on hieman erilainen.
Mutta usein kahden leveän kiertoradan välillä on rako, eivätkä elektronit voi ylittää sitä yksin, joten ne eivät johda sähköä. Mutta jos raon leveys on 5 ev sisällä, lisäenergian lisääminen elektroniin voi myös ylittää tyhjän kiertoradan ja liikkua vapaasti sen poikki, mikä on johtavaa. Tämän tyyppinen kiinteä aine, jonka raon leveys ei ylitä 5 ev, on joskus johtava ja joskus ei, joten sitä kutsutaan puolijohteeksi.
Jos ero ylittää 5 ev, se on periaatteessa pysäytettävä. Normaaleissa olosuhteissa elektronit eivät voi ylittää, mikä on eriste. Tietysti, jos energia on tarpeeksi suuri, puhumattakaan 5 ev:n erosta, jopa 50 ev voi silti kulkea läpi, esimerkiksi korkeajännitesähkö murtaa ilmaa.
Tässä vaiheessa kvanttimekaniikan kehittämä kaistateoria on melkein muotoutunut. Kaistateoria selittää systemaattisesti johtimien, eristeiden ja puolijohteiden väliset olennaiset erot, jotka riippuvat täyden ja tyhjän kiertoradan välisestä raosta ja akateemisesti valenssi- ja johtavuuskaistojen välisestä kaistan leveydestä.
Kun atomit muodostavat kiinteän aineen, monet identtiset elektronit sekoittuvat toisiinsa, mutta kvanttimekaniikka uskoo, että kaksi identtistä elektronia ei voi pysyä samalla kiertoradalla. Siksi, jotta nämä elektronit eivät taistele samalla kiertoradalla, monet kiertoradat jakautuvat useisiin kiertoradoihin. Kun niin monta orbitaalia puristetaan yhteen, ne vahingossa pääsevät lähemmäksi ja niistä tulee leveitä suuria orbitaaleja. Tämän tyyppistä laajaa kiertorataa, joka muodostuu puristamalla yhteen monia hienoja kiertoradoja, kutsutaan energiakaistaksi.
Jotkut leveät kiertoradat ovat täynnä elektroneja, joten ne eivät voi liikkua. Jotkut leveät kiertoradat ovat hyvin tyhjiä, jolloin elektronit voivat liikkua vapaasti. Elektronit voivat liikkua ja näyttää johtavan sähköä makroskooppisesti. Toisaalta, jos elektronit eivät voi liikkua, ne eivät voi johtaa sähköä.
Selvä, pidetään asiat yksinkertaisina ja jätetään mainitsematta käsitteitä "hintakaista, täysi kaista, kielletty kaista ja opasnauha". Valmistaudu keskittymään ympyrään!
Jotkut täydet kiertoradat ovat liian lähellä tyhjiä kiertoradat, ja elektronit voivat vaivattomasti siirtyä täydeltä kiertoradalta tyhjälle kiertoradalle, jolloin ne voivat liikkua vapaasti. Tämä on kapellimestari. Yksiarvoisten metallien johtavuusperiaate on hieman erilainen.
Mutta usein kahden leveän kiertoradan välillä on rako, eivätkä elektronit voi ylittää sitä yksin, joten ne eivät johda sähköä. Mutta jos raon leveys on 5 ev sisällä, lisäenergian lisääminen elektroniin voi myös ylittää tyhjän kiertoradan ja liikkua vapaasti sen poikki, mikä on johtavaa. Tämän tyyppinen kiinteä aine, jonka raon leveys ei ylitä 5 ev, on joskus johtava ja joskus ei, joten sitä kutsutaan puolijohteeksi.
Jos ero ylittää 5 ev, se on periaatteessa pysäytettävä. Normaaleissa olosuhteissa elektronit eivät voi ylittää, mikä on eriste. Tietysti, jos energia on tarpeeksi suuri, puhumattakaan 5 ev:n erosta, jopa 50 ev voi silti kulkea läpi, esimerkiksi korkeajännitesähkö murtaa ilmaa.
Tässä vaiheessa kvanttimekaniikan kehittämä kaistateoria on melkein muotoutunut. Kaistateoria selittää systemaattisesti johtimien, eristeiden ja puolijohteiden väliset olennaiset erot, jotka riippuvat täyden ja tyhjän kiertoradan välisestä raosta ja akateemisesti valenssi- ja johtavuuskaistojen välisestä kaistan leveydestä.
