نیم رسانا
- ارسال ها
- 717
- لایک ها
- 1,103
- امتیاز
- 0
پاسخ : نیم رسانا
چون مواد رسانا گاف انرژی ندارن .......
کتاب فیزیک 3 کاملا درباره ی این موضوع توضیح داده دوست خوبم
مواد رسانا فقط الکترون آزاد دارن که با افزایش دما ، رساناییشون زیاد میشه.
اما نیمه رسانا ها در دما ی پایین نارسانا هستن و در دمای بالا رسانا میشن
- - - Updated - - -
چون مواد رسانا گاف انرژی ندارن .......
کتاب فیزیک 3 کاملا درباره ی این موضوع توضیح داده دوست خوبم
مواد رسانا فقط الکترون آزاد دارن که با افزایش دما ، رساناییشون زیاد میشه.
اما نیمه رسانا ها در دما ی پایین نارسانا هستن و در دمای بالا رسانا میشن
چون مواد رسانا گاف انرژی ندارن .......
کتاب فیزیک 3 کاملا درباره ی این موضوع توضیح داده دوست خوبم
مواد رسانا فقط الکترون آزاد دارن که با افزایش دما ، رساناییشون زیاد میشه.
اما نیمه رسانا ها در دما ی پایین نارسانا هستن و در دمای بالا رسانا میشن
- - - Updated - - -
چون مواد رسانا گاف انرژی ندارن .......
کتاب فیزیک 3 کاملا درباره ی این موضوع توضیح داده دوست خوبم
مواد رسانا فقط الکترون آزاد دارن که با افزایش دما ، رساناییشون زیاد میشه.
اما نیمه رسانا ها در دما ی پایین نارسانا هستن و در دمای بالا رسانا میشن
پاسخ : نیم رسانا
فیزیک 3 را همین امروز امتحان دادم !! خیلی هم توضیح نداده !! گاف انرژی را هم نمی دونم چیه!
چون مواد رسانا گاف انرژی ندارن .......
کتاب فیزیک 3 کاملا درباره ی این موضوع توضیح داده دوست خوبم
مواد رسانا فقط الکترون آزاد دارن که با افزایش دما ، رساناییشون زیاد میشه.
اما نیمه رسانا ها در دما ی پایین نارسانا هستن و در دمای بالا رسانا میشن
- - - Updated - - -
چون مواد رسانا گاف انرژی ندارن .......
کتاب فیزیک 3 کاملا درباره ی این موضوع توضیح داده دوست خوبم
مواد رسانا فقط الکترون آزاد دارن که با افزایش دما ، رساناییشون زیاد میشه.
اما نیمه رسانا ها در دما ی پایین نارسانا هستن و در دمای بالا رسانا میشن
کتاب فیزیک 3 کاملا درباره ی این موضوع توضیح داده دوست خوبم
مواد رسانا فقط الکترون آزاد دارن که با افزایش دما ، رساناییشون زیاد میشه.
اما نیمه رسانا ها در دما ی پایین نارسانا هستن و در دمای بالا رسانا میشن
- - - Updated - - -
چون مواد رسانا گاف انرژی ندارن .......
کتاب فیزیک 3 کاملا درباره ی این موضوع توضیح داده دوست خوبم
مواد رسانا فقط الکترون آزاد دارن که با افزایش دما ، رساناییشون زیاد میشه.
اما نیمه رسانا ها در دما ی پایین نارسانا هستن و در دمای بالا رسانا میشن
- ارسال ها
- 4
- لایک ها
- 0
- امتیاز
- 0
پاسخ : نیم رسانا
در واقع کلا وجود الکترون آزاد و اینا(فیزیک کلاسیک) اشتباه ا و ما رسانایی رو با گاف انرژی(فیزیک مدرن) توضیح میدیم. گاف انرژی به این معناست که چقد انرژی الکترون نیاز دارد تا از باند ظرفین به باند هدایت منتقل بشه... اینم از مباحث ترم اول الکترونیک 1 دانشگاه ا... بعد تو باید نظریه نواری هم بلد باشی که جواب سوالت هم با اون مربوطه احتمالا
در واقع کلا وجود الکترون آزاد و اینا(فیزیک کلاسیک) اشتباه ا و ما رسانایی رو با گاف انرژی(فیزیک مدرن) توضیح میدیم. گاف انرژی به این معناست که چقد انرژی الکترون نیاز دارد تا از باند ظرفین به باند هدایت منتقل بشه... اینم از مباحث ترم اول الکترونیک 1 دانشگاه ا... بعد تو باید نظریه نواری هم بلد باشی که جواب سوالت هم با اون مربوطه احتمالا
آخرین ویرایش توسط مدیر
پاسخ : نیم رسانا
سلام بر همگی
دوستان محترم از راهنمایی ها و مرجع هایی که معرفی کردید سپاس گذارم ، من پی دی اف کتاب پیش دانشگاهی را دیدم و دنبال کلمه ی گاف زدم و مطالبی در رابطه با نظریه ی نواری خوندم و آمده ام اینجا تشریح کنم و شما دوستان بزرگوار
اگر جایی دیدید دچار اشتباه یا بدفهمی شدم بهم بگویید((مطلب مربوط به صفحه ی 219 الی 226 کتاب فیزیک پیش دانشگاهی هست)) که امکان دارد مطالبی برای اینکه برداشتم رو توضیح بدم بر آن اضافه کرده باشم
اما مطلب
ما می دانیم که مدل اتمی بور((شیمی 2)) الکترون ها در لایه های مختلفی قرار می گیرند که از پایین ترین لایه تا بالاترین لایه را به ترتیب پر می کنند و وقتی پیشرفته تر نگاه می کنیم از لایه های اصلی رد شده و به زیرلایه ها و اسپین ها می رسیم که هر کدام شامل مقدار خاصی انرژی گسسته هست و خلاصه به هریک از آن مقدار های مشخصی انرژی که الکترون ها در لایه های مختلف می توانند داشته باشند یک تراز انرژی((دید فیزیکی)) می گوییم.
یعنی از دیدگاهی نگاه می کنیم که حتی دو الکترون در یک زیرلایه با اسپین های مختلف رو در دو تراز متفاوت در نظر می گیریم(( که حالت دیگری هم هست که ما دو اسپین ((چرخش الکترون)) رو یک تراز فرض کنیم ولی در این مبحث ما این دو را نیز دو تراز فرض می کنیم))
در اجسام جامد رسانا ، نیمه رسانا، نارسانا ما دیگر با یک اتم کار نداریم بلکه با چندین اتم سروکار داریم ، در جامدات هم همانند اتم ها تراز های انرژی هست و در هرتراز یک الکترون قرار می گیرد.گاهی تراز ها نزدیک به هم بوده و یک نوار انرژی را تشکیل می دهند(( فرض کنید یک تراز رو یک خط در نظر بگیریم ، اگر چند تراز را کنار هم بگذاریم یک نوار تشکیل می شود)) و اما گاهی میان این نوار های انرژی فاصله ای می افتد که به آن فاصله گاف انرژی می گویند. به شکل زیر توجه کنید
توجه کنید که در دماهای بسیار پایین الکترون ها پایین ترین تراز های انرژی موجود را اشغال می کنند.(( اما هیچ دو یا چند الکترونی در یک تراز قرار نمی گیرد)). همانطور که در مدل اتمی بور یک اتم را با دادن انرژی می توانستیم از الکترون را از لایه ای به لایه ی بالاتر ببریمدر این نوار ها نیز می توانیم با دادن انرژی الکترون را از ترازی به تراز انرژی خالی بالاتر ببریم که اصطلاحا به آن گذار الکترون از تراز به یک تراز انرژی می گوییم.((برای عبور از گاف ها نیازمند انرژی زیادی هستیم، هرچه این گاف های بین نوار ها بزرگتر باشد-عرض آن بیشتر باشد- انژری بیشتری برای عبور می خواهد.))
گذار به دو صورت می تواند رخ دهد:
1- میدان الکتریکی
2- برانگیختگی گرمایی
خوب حالا ما می دانیم که مواد بر اساس رسانایی مواد سه دسته می شوند. رسانا، نیمه رسانا، نارسانا
و این را هم باید بدانیم که نوار ها نیز سه حالت دارند، یا کاملا پر از الکترون شده، یا قسمتی از از آن دارای الکترون هست، یا هیچ الکترونی ندارد
اما ساختار نواری این مواد را نظاره می کنیم(( رنگ آبی نشان پر بودن الکترونی تراز و رنگ سفید نشان خالی بودن از الکترون هست))(( eV یا الکترون ولت واحد انرژی هست که در این عکس ها برای بیان اندازه ی گاف ها استفاده شده است))
مواد رسانا:
مواد باید یک نوار نیمه پر داشته باشند تا رسانا محسوب شوند مانند تقسیم نواری ماده ی بالا
ماده ی نیمه رسانا
این نوع مواد دارای نوار نیمه پر نیستند اما بین بالاترین نوار پر و پایین ترین نوار خالی آن گاف کوچکتری نسبت به نارساناها هست(( در این تصویر 1 الکترون ولت است))
نارسانا
در مواد رسانا نیز نوار نیمه پر نداریم و گاف میان بالاترین نوار پر و پایینترین نوار خالی آن بزرگتر از نیمه رسانا هاست((در این تصویر 5 الکترون ولت است))
======================================================================================
دو اصطلاح لازم هست یاد بگیرید
به بالاترین نوار پر در نیمه رسانا ها نوار ظرفیت می گوییم
به پایین ترین نوار خالی در نیمه رسانا ها نوار رسانش می گوییم
در نیمه رسانا ها دیدیم که نوار نیمه پر نیست در عوض گاف بین نوار ظرفیت و نوار خالی کم است. بر اساس اینکه گذار یا با گرما و یا با میدان الکتریکی رخ می دهد باید برای رسانش یکی از این دو را بکنیم. میدان الکتریکی آنچنان قوی نیست گرما می تواند انرژی چندانی برای جابجایی ایجاد کند به طوری که باعث شود که الکترون از گاف نیز عبور کند. وقتی که الکترون از نوار پر به خالی برود جای آن الکترون در نوار حفره پدید می آید که آن را بار مثبت در نظر می گیرند. حال وقتی میدان الکتریکی را به وجود بیاوریم. الکترون های پایین تر وارد حفره می شوند و حفره های پایین تر به وجود می آید و در نتیجه حفره ها در جهت میدان و الکترون ها در خلاف جهت میدان حرکت می کنند و الکترون هایی که در نوار رسانش قرار گرفته اند آزادانه می توانند حرکت کرده و در رسانش الکتریکی شرکت کنند. پس مشاهده می کنیم به همین علت هست که گرما عامل مساعدی برای رسانایی است.(( برای متوجه شدن مفهوم حفره عکس موجود در کتاب فیزیک پیش دانشگاهی را مشاهده کنید))
نیمه رسانا های خالص دارای حفره هایی در نوار ظرفیت و الکترون در نوار رسانش برابر است. چنین نیمه رسانا هایی را نیمه رسانای ذاتی می نامند
منبع ها برای عکس یا مطلب:
http://www.chap.sch.ir/sites/default/files/lbooks/91-92/26/kole ketab-C293-2.pdf
انجمن فيزيكدانان جوان ايران • - با شيدن نام نظريه نواري ياد جي ميفتين ؟
http://www.knowclub.com/physics-book/18/18-0.htm((منبعی که دوست عزیز و گرامی، جناب platopluto معرفی کردند))
به نام خداوند دانا و توانا
سلام بر همگی
دوستان محترم از راهنمایی ها و مرجع هایی که معرفی کردید سپاس گذارم ، من پی دی اف کتاب پیش دانشگاهی را دیدم و دنبال کلمه ی گاف زدم و مطالبی در رابطه با نظریه ی نواری خوندم و آمده ام اینجا تشریح کنم و شما دوستان بزرگوار
اگر جایی دیدید دچار اشتباه یا بدفهمی شدم بهم بگویید((مطلب مربوط به صفحه ی 219 الی 226 کتاب فیزیک پیش دانشگاهی هست)) که امکان دارد مطالبی برای اینکه برداشتم رو توضیح بدم بر آن اضافه کرده باشم
اما مطلب
ما می دانیم که مدل اتمی بور((شیمی 2)) الکترون ها در لایه های مختلفی قرار می گیرند که از پایین ترین لایه تا بالاترین لایه را به ترتیب پر می کنند و وقتی پیشرفته تر نگاه می کنیم از لایه های اصلی رد شده و به زیرلایه ها و اسپین ها می رسیم که هر کدام شامل مقدار خاصی انرژی گسسته هست و خلاصه به هریک از آن مقدار های مشخصی انرژی که الکترون ها در لایه های مختلف می توانند داشته باشند یک تراز انرژی((دید فیزیکی)) می گوییم.
یعنی از دیدگاهی نگاه می کنیم که حتی دو الکترون در یک زیرلایه با اسپین های مختلف رو در دو تراز متفاوت در نظر می گیریم(( که حالت دیگری هم هست که ما دو اسپین ((چرخش الکترون)) رو یک تراز فرض کنیم ولی در این مبحث ما این دو را نیز دو تراز فرض می کنیم))
در اجسام جامد رسانا ، نیمه رسانا، نارسانا ما دیگر با یک اتم کار نداریم بلکه با چندین اتم سروکار داریم ، در جامدات هم همانند اتم ها تراز های انرژی هست و در هرتراز یک الکترون قرار می گیرد.گاهی تراز ها نزدیک به هم بوده و یک نوار انرژی را تشکیل می دهند(( فرض کنید یک تراز رو یک خط در نظر بگیریم ، اگر چند تراز را کنار هم بگذاریم یک نوار تشکیل می شود)) و اما گاهی میان این نوار های انرژی فاصله ای می افتد که به آن فاصله گاف انرژی می گویند. به شکل زیر توجه کنید
توجه کنید که در دماهای بسیار پایین الکترون ها پایین ترین تراز های انرژی موجود را اشغال می کنند.(( اما هیچ دو یا چند الکترونی در یک تراز قرار نمی گیرد)). همانطور که در مدل اتمی بور یک اتم را با دادن انرژی می توانستیم از الکترون را از لایه ای به لایه ی بالاتر ببریمدر این نوار ها نیز می توانیم با دادن انرژی الکترون را از ترازی به تراز انرژی خالی بالاتر ببریم که اصطلاحا به آن گذار الکترون از تراز به یک تراز انرژی می گوییم.((برای عبور از گاف ها نیازمند انرژی زیادی هستیم، هرچه این گاف های بین نوار ها بزرگتر باشد-عرض آن بیشتر باشد- انژری بیشتری برای عبور می خواهد.))
گذار به دو صورت می تواند رخ دهد:
1- میدان الکتریکی
2- برانگیختگی گرمایی
خوب حالا ما می دانیم که مواد بر اساس رسانایی مواد سه دسته می شوند. رسانا، نیمه رسانا، نارسانا
و این را هم باید بدانیم که نوار ها نیز سه حالت دارند، یا کاملا پر از الکترون شده، یا قسمتی از از آن دارای الکترون هست، یا هیچ الکترونی ندارد
اما ساختار نواری این مواد را نظاره می کنیم(( رنگ آبی نشان پر بودن الکترونی تراز و رنگ سفید نشان خالی بودن از الکترون هست))(( eV یا الکترون ولت واحد انرژی هست که در این عکس ها برای بیان اندازه ی گاف ها استفاده شده است))
مواد رسانا:
مواد باید یک نوار نیمه پر داشته باشند تا رسانا محسوب شوند مانند تقسیم نواری ماده ی بالا
ماده ی نیمه رسانا
این نوع مواد دارای نوار نیمه پر نیستند اما بین بالاترین نوار پر و پایین ترین نوار خالی آن گاف کوچکتری نسبت به نارساناها هست(( در این تصویر 1 الکترون ولت است))
نارسانا
در مواد رسانا نیز نوار نیمه پر نداریم و گاف میان بالاترین نوار پر و پایینترین نوار خالی آن بزرگتر از نیمه رسانا هاست((در این تصویر 5 الکترون ولت است))
======================================================================================
دو اصطلاح لازم هست یاد بگیرید
به بالاترین نوار پر در نیمه رسانا ها نوار ظرفیت می گوییم
به پایین ترین نوار خالی در نیمه رسانا ها نوار رسانش می گوییم
در نیمه رسانا ها دیدیم که نوار نیمه پر نیست در عوض گاف بین نوار ظرفیت و نوار خالی کم است. بر اساس اینکه گذار یا با گرما و یا با میدان الکتریکی رخ می دهد باید برای رسانش یکی از این دو را بکنیم. میدان الکتریکی آنچنان قوی نیست گرما می تواند انرژی چندانی برای جابجایی ایجاد کند به طوری که باعث شود که الکترون از گاف نیز عبور کند. وقتی که الکترون از نوار پر به خالی برود جای آن الکترون در نوار حفره پدید می آید که آن را بار مثبت در نظر می گیرند. حال وقتی میدان الکتریکی را به وجود بیاوریم. الکترون های پایین تر وارد حفره می شوند و حفره های پایین تر به وجود می آید و در نتیجه حفره ها در جهت میدان و الکترون ها در خلاف جهت میدان حرکت می کنند و الکترون هایی که در نوار رسانش قرار گرفته اند آزادانه می توانند حرکت کرده و در رسانش الکتریکی شرکت کنند. پس مشاهده می کنیم به همین علت هست که گرما عامل مساعدی برای رسانایی است.(( برای متوجه شدن مفهوم حفره عکس موجود در کتاب فیزیک پیش دانشگاهی را مشاهده کنید))
نیمه رسانا های خالص دارای حفره هایی در نوار ظرفیت و الکترون در نوار رسانش برابر است. چنین نیمه رسانا هایی را نیمه رسانای ذاتی می نامند
منبع ها برای عکس یا مطلب:
http://www.chap.sch.ir/sites/default/files/lbooks/91-92/26/kole ketab-C293-2.pdf
انجمن فيزيكدانان جوان ايران • - با شيدن نام نظريه نواري ياد جي ميفتين ؟
http://www.knowclub.com/physics-book/18/18-0.htm((منبعی که دوست عزیز و گرامی، جناب platopluto معرفی کردند))