metallides moodustavad liikumisvõimelise elektrongaasi ehk elektronpilv(nimetus tuleb sellest et elektronid liiguvad metallides vabalt nagu gaasides). Isolaator: väga väikese elektrijuhtivusega aine, praktiliselt mittejuht, nt. õhk, klaas, portselan, parafiin, õli jt. Elektrone loovutav lisand: doonor (lisand kasvatab pooljuhis juhtivust, kasvatades ainesse teise aine aatomeid, tavaliselt jääb aga üks elektron ikka üle ja see vabaneb juhtivuselektronina tekib n-pooljuht.) Energiatsoon ehk valentsitsoon - hõivatud tsooni täitumine kristallaatomite väliskatte elektronidega e.valentselektronidega. Elekrit juhib: ained millel on valentsitsoon osaliselt elektronidega kaetud nt erinevad metallid. Elekrit ei juhi: ained millel on valentsitsoon elektronidega täidetud, liikumisvabadus puudub ja seega elektrivool ei pääse läbi nt. väärisgaasid. Valgustajurites ehk fototakistites(elektroodiga pooljuhtfotoelement, mille juhtivus oleneb kiirguse kogusest)
elemente, mille elektrijuhtivus on juhtide ja dielektrikute vahepeal.Madalatel temp.on valentstsoon täielikult täidetud elektronidega.Keelutsoon on kitsas siis läheb temp.tõustes osa elektrone järgmisesse tsooni ning neile n väga kerge en.juurde panna ja liikuma panna.Pooljuhid on IV rühma elemendid.Kõrgetel temppooljuht muutub elektrijuhiks.Pooljuhtide max 120 kraadi mil töötavad; min. 50 kraadi.Kasut.temp.anduritena puhtaid pooljuhte (termotakistitena) või kiirgus dektoritena Energiatsoon Elektronkatte sisekihtide elektronide energiatasemed jäävad kristallis peaaegu muutumatuks kuid väliselektronide tasemed paisutab aatomite elektrilne vastastikmõju laiadeks ,mitme elektronvoldi laiusteks energiatsoonideks.Kui kristalliks on N aatomit,hargneb iga tase tsoonis N alatasemeks .p-pooljuht "posit.en.liikumine" Si (IV) + As;Se (V) elektroni ülejääk n- pooljuht "negat.laengu liikumine" Tavaliselt kasut.n-tüüpi ja p-tüüpi pooljuhi ühendusi
1.Schrödingeri võrrand- kvantmehaanika põhivõrrand, kirjeldab mikroosakeste liikumist. 2.Mikromaailma täpsuspiirangud- osakese kirjeldamiseks kasutatavad suurused on paarikaupa täpsuslikus seoses. Kui ühe suuruse täpsust suurendada, kaotatakse teise suuruse täpsus. 3.Millal elektron satub potentsiaalbarjääriga kokku- 4.Elektroni isel kvantarvud- n-peakvantarv, l-orbitaalkvantarv, m1-magnetkvantarv ja s- spinnkvantarv 5.Kvantarvude sisu, mida näitavad- määravad elektroni olekud 6.Spinn- Elektronile(ja teistele elemntaarosakestele) omast sisemist magnetismi iseloomustab osakese spinn. 7.Selgita tõrjutusprintsiibi sisu(Pauli printsiip)- samas aatomis ei saa olla kahte ühesugust elektroni. 8.Ioonside,keemiline side. Elektriline tõmbejõud erinimeliselt laetud ioonide vahel moodustab ioonsideme. Keemiline side on vastastiktoime aatomite vahel molekulides ja ioonide vahel kristallides 9.Energiatsoon- Elektronide lubatud energiate vahemik. 10.M...
energiatsooni ulatuses. Eristatakse lubatud energiatsoone ja keelutsoone. Lubatud tsoonis saavad elektronid olla, aga keelutsoonis mitte. Lubatud tsoonid on lahutatud omavahel keelutsoonidega. Probleem on selles, kas elektronil on piisavalt energiat, et keelutsoonist üle hüpata ühest lubatud tsoonist teise. Selle põhjal eristataksegi metalle, pooljuhte ja dielektrikuid. · Metallid Metallides on valentselektronide energiatsoon vaid osaliselt elektronide poolt hõivatud. Vabade tasemete olemasolu tõttu saavad elektronid tõusta tsooni hõivamata ossa, võttes elektrivoolu põhjustavalt elektriväljalt lisaenergiat. Elektronid saavad liikuda ja seetõttu ongi metallid head elektrijuhid. · Dielektrikud Dielektrikutes ehk isolaatorites on valentselektronide energiatsoon elektronidega täielikult hõivatud. Elektronidel puudub liikumisvabadus, sest pole vabu naabertasemeid. Järgmine lubatud
elektronide ehk valentselektronide energiatasemed mitme elektronvoldi laiusteks energitatsoonideks. Lubatud energiatsoonid on üksteisest lahutatud keelutsoonidega. Keelutsoon on selliste elektroni energia väärtuste piirkond, mille korral ei teki stabiilseid elektroinlaineid. Elektronid ei saa omada selliseid energiaid, mis jäävad antud tsooni Enerigatsoonid: 1.Valentsitsoon 2.keelutsoon 3.Juhtivustsoon METALLID. Metallides on valentselektronide energiatsoon vaid osaliselt elektronide poolt hõivatud. Vabade tasemete olemasolu tõttu saavad elektronid tõusta tsooni hõivamata ossa, võttes selleks elektriväljalt lisaenergiat. Nii saavad elektronid liikuda ja põhjustada elektrijuhtivust. DIELEKTRIKUD. Dielektrikutes on valentselektronide energiatsoon elektronide poolt täielikult hõivatud. Elektronide liikumisvabadus puudub, pole vabu naabertasemeid. Järgmine lubatud energiatsoon paikneb laia(10 eV) keelutsooni taga. Elektronied ei suuda
võrekonstandist. 3. Kuidas muunduvad aatomite kõrgemad energiatasemed, kui aatomid (ioonid) ühinevad kristalliks? Lk 59 väliselektronide tasemed paisutab aatomite elektriline vastastikmõju laiadeks, mitme elektronvoldi laiusteka energiavöötmeteks e energiatsoonideks. 4. Kuidas liigitatakse tahkised nende elektrijuhtivuse järgi? Lk 60 Dielektrikud, pooljuhid ja juhid 5. Mispoolest erinevad metalli, pooljuhi ja dielektriku energiatsoonid? Lk 60 METALLI energiatsoon väliskihi elektronide energiatsoon on osaliselt elektronide poolt hõivatud. Vabade tasemete tõttu saavad elektronid tõusta tsooni hõivamata ossa. DIELEKTRIKU energiatsoon väliskihi elektronide energiatsoon on elektronidega täielikult täidetud. Elektronidel puudub liikumisvabadus, kuna vabad astmed puuduvad. POOLJUHI energiatsoon väliskihi elektronide energiatsoon on elektronidega täielikult hõivatud, kuid keelutsoon on kitsam kui dielektrikutel. 6
- need on võrdsed järjekorra arvuga miks ei saa klassikalise fyysika seadusi rakendada aatomifyysikas? -see läheb vastuollu tegelikkusega. Aatom kiirgab energiat, kui langeb kõrgemalt energianivoolt madalamale. Aatom neelab energiat, kui läheb madalamalt energianivoolt üle kõrgemale. Kristalltahkises suureneb valentselektroni energiataseme ebatäpsus, mille tulemusel moodustub teatud laiusega energiatsoon minda nim lubatud tsooniks. Valentstsoon- viimane lubatud tsoon, mida võib täielikult elektronidega täita. Juhtivustsoon- valentstoonile järgnev täitmata lubatud tsoon.Keelutsoon- lubatud energiatsoonide vahele jäävad piirkonnad, millele vastavat energiat ei saa elektron omada. Energiatase- stats.olekule vastav energia. Energiatsoon- pidev lubatud energiate vahemik. Juhtide: puhul jäävad osa lubatud energiatsoonidest täitmata ning keelutsoonid lubatud tsoonide vahel on kitsad
Kristallvõre on igal juhul füüsikaline mudel idealiseering. 3. Energiatasemed ja nende muundumine: Vastavate energiatasemete muster on iseloomulik igale aatomitüübile keemilisele elemendile. Elektroni üleminekul kõrgemalt energiatasemelt madalamale kiirgab aatom valguskvandi energiaga. Muundumine: - 4. Metallid: on valentselektronide energiatsoon vaid osaliselt elektronide poolt hõivatud. Vabade tasemete olemasolu tõttu saavad elektronid tõusta tsooni hõivamata ossa, võttes elektrivoolu põhjustavalt elektriväljalt lisaenergiat. Elektronid saavad liikuda ja seetõttu ongi metallid head elektrijuhid. Pooljuhid: on valentselektronide energiatsoon ehk valentsitsoon küll elektronidega täielikult hõivatud, kuid keelutsoon on palju kitsam (1-2 eV) kui dielektrikutes.
1.kuidas muunduvad aatomid kõrgemate energiatasemed, kui aatomid ühinevad kristalliks? Kristallides muunduvadatomite ioonide väliselektronide energiatasemed mitmede eV laiusteks energiatsoonideks, mille hõivamine elektronide poolt järgib tõrjutusprintsiipi ja mis on ühised kogu kristallile. 2.mille poolest erinevad metalli pooljuhi ja dielektriku energiatsoon? Metallides on kõrgeim hõivatud energiatsoon ainult osaliselt elektronidega asendunud. Dielektrikus on, aga kõrgeim hõivatud energiatsoon-valentsitsoon elektronidega täidetud.metallides saavad elektronid tsooni hõivamata ossa tõustes ammutada elektriväljalt energiat ja liikuda.dielektrikus liikumisvabadus puudub,elektrivool ei pääse läbi///valentsitsooni täituvuse ja keelutsooni laiuse poolest. 3.selgita mõisted: keelutsoon, valentsitsoon, juhtivustsoon. Keelutsoon-vahemikku,
elektronpaaride ühistamisel 1.3. Kristallid on makroskoopilised hiidmolekulid, milles aatomid või ioonid on paigutunud korrapärasesse (perioodiliselt korduvate ühikrakkudega) ruumvõresse. 2.1. Kristallides (tahkistes) muunduvad aatomite/ioonide väliselektronide energiatasemed mitme eV laiusteks energiatsoonideks, mille hõivamine elektronide poolt järgib tõrjutusprintsiipi ja mis on ühised kogu kristallile. 2.2. Metallides on kõrgeim hõivatud energiatsoon ainult osaliselt elektronidega asustatud. Seetõttu on nad head elektrijuhid: elektronid saavad tsooni hõivamata ossa tõustes ammutada elektriväljalt energiat ja liikuda. 2.3. Dielektrikuis ning tugevasti külmutatud pooljuhtides on kõrgeim hõivatud energiatsoon valentstsoon elektronidega täidetud. Liikumisvabadus puudub, elektrivool ei pääse läbi. 2.4. Tavatemperatuuridel ergastab soojusliikumine pooljuhtides elektrone üle kitsa
4. Kuidas nimetatakse erinevaid energiatsoone ja mille poolest need üksteisest erinevad? Keelutsoon – Vahemaa, milles elektronid ei saa omandada energiat nende laineomaduste tõttu. Valentsitsoon – Hõivatud tsoon, mis täitub kristalliaatomite väliskatte aatomitega. Juhtivustsoon – Keelutsoonile järgnev täitmata tsoon. 5. Mille poolest erinevad energiatsoonid metallis, dielektrikus ja pooljuhis? Dielektrikutes on valentselektronide energiatsoon elektronidega täielikult hõivatud ja seal on lai keelutsoon (-10 eV). Metallides on valentselektronide energiatsoon vaid osaliselt elektronide poolt hõivatud ja on palju vabu tasemeid, kus elektronid saavad liikuda. Pooljuhtides on valentselektronide energiatsoon elektronidega täielikult hõivatud aga keelutsoon on kitsas (1-2 eV). 6. Mis on pooljuhid ja kuidas parandatakse pooljuhi juhtivust? Millistes seadmetes neid kasutatakse?
· Kristallvõres paiknevad aatomid mõjutavad üksteist · Sisemiste elektronkihtide struktuur eriti ei muutu · Välimiste kihtide tasemed moodustavad mitme eV laiused vöötmed e energiatsoonid · Kui kristallis on ühinenud N aatomit, moodustub ka N energiataset · Tasemed hõivatakse energia miinimumi ja Pauli keeluprintsiibi alusel 22.11.12 34 Ainete liigid energiatasemete järgi · Metallid valentselektronide energiatsoon vaid osaliselt elektronide poolt hõivatud Energia Vabade tasemete olemasolu tõttu saavad elektronid tõusta tsooni hõivamata ossa, võttes elektrivoolu põhjustavalt elektriväljalt lisa- energiat Elektronid saavad liikuda ja seetõttu ongi metallid head elektrijuhid Lubatud tsoon Keelutsoon Täidetud tsooniala 22.11
lihtne kogu energiatsooni ulatuses. Eristatakse lubatud energiatsoone ja keelutsoone. Lubatud tsoonis saavad elektronid olla, aga keelutsoonis mitte. Lubatud tsoonid on lahutatud omavahel keelutsoonidega. Probleem on selles, kas elektronil on piisavalt energiat, et keelutsoonist üle hüpata ühest lubatud tsoonist teise. Selle põhjal eristataksegi metalle, pooljuhte ja dielektrikuid. · Metallid Metallides on valentselektronide energiatsoon vaid osaliselt elektronide poolt hõivatud. Vabade tasemete olemasolu tõttu saavad elektronid tõusta tsooni hõivamata ossa, võttes elektrivoolu põhjustavalt elektriväljalt lisaenergiat. Elektronid saavad liikuda ja seetõttu ongi metallid head elektrijuhid. · Dielektrikud Dielektrikutes ehk isolaatorites on valentselektronide energiatsoon elektronidega täielikult hõivatud. Elektronidel puudub liikumisvabadus, sest pole vabu naabertasemeid. Järgmine
b) Aatom kiirgab footoni suurema energiaga statsionaarsest olekust üleminekul väiksema energiaga statsionaarsesse olekusse üleminekul. Kiiratud footoni energia võrdub statsionaarsete olekute energiate vahega. Footoni neeldumisel läheb elektron üle kõrgema energiaga statsionaarsesse olekusse. tahkiste struktuur energiatasemed tahkises kristallides väliskihi elektronide vastastikmõju tõttu muutunud mitme elektronvoldised valentselektronide väliskihid. metall - valentselektronide energiatsoon vaid osaliselt elektronide poolt hõivatud. Vabade tasemete olemasolu tõttu saavad elektronid tõusta tsooni hõivamata ossa, võttes elektrivoolu põhjustavalt elektriväljalt lisaenergiat. Elektronid saavad liikuda ja seetõttu ongi metallid head elektrijuhid. dielektrik - on valentselektronide energiatsoon elektronidega täielikult hõivatud. Elektronidel puudub liikumisvabadus, sest pole vabu naabertasemeid. Järgmine lubatud energiatsoon
1eV, Elektronide ergastumiseks on vaja 5-10 eV 3. Dielektrikud on läbipaistvad, ei neela valguskvante. Metallid ja pooljuhid neelavad valguskvante seega on läbipaistmatud. Dielektrikutes on keelutsoon lai (5-10eV), soojusenergiast ei piisa juhtivuselektronide tekitamiseks. Tavatemperatuuridel ergastab soojusliikumine pooljuhtides elektrone üle kitsa (1eV) keelutsooni kõrgemasse tsooni juhtivustsooni, jättes valentstsooni auke. Kuna metallides on kõrgeim hõivatud energiatsoon ainult osaliselt elektronidega asustatud, on nad head soojusjuhid. 4. Miks pooljuhtide juhtivus temperatuuri tõstmisel muutub? Vabad elektronid tekivad temperatuuri tõustes, juhtivustsoonis elektronide arv suureneb. 5. Transistorid Kollektor hakkab koguma elektrone, emitter saadab auke välja kollektorisse. Transistori omadus transistor võimendab emitteri ja baasi vahelist pinget. Väikesed pingemuutused emitteri ja baasi vahel tekitavad suuri pingemuutusi
· Iooniline side positiivsete ja negatiivsete ioonide vahel Keemiliste sidemete tekkimine tekib aatomite ,,annetamise" või ,,ühistamise" teel Kristallvõre aatomid/ioonid on paigutatud korrapäraselt ruumvõresse Võredefekt: · Üksikud aatomid või ioonid paiknevad vales kohas · Mõned võresõlmed on vakantsed (tühjad) · Kristalli on lisatud teisi keemilisi elemente · Terasele lisati Cr ja Ni - roostevaba teras Keelutsoon on energiatsoon, millele vastav energiavahemik on elektronidele laineomaduste tõttu keelatud Lubatud tsoon- on kristallis valentselektronide energiatasemete jagunemisel tekkinud alatasemete kogum, millele vastavad energiad on elektronidele lubatud Valentstsoon - on viimane elektronidega täielikult täidetud lubatud tsoon Juhtivustsoon valentstsoonile järgnev elektronidega täitmata või osaliselt täidetud lubatud tsoon Hübriidtsoon tekib siis, kui kaks viimast tsooni kattuvad
http://www.abiks.pri.ee METALLID, POOLJUHID, DIELEKTRIKUD Kristallides muunduvad aatomite/ioonide väliselektronide energiatasemed mitme eV laiusteks energiatsoonideks. Energitasemete teisenemine energiavööndeiks tsoonideks aatomite liitumisel kristalliks ( joonis P aatomi põhitase, Epõhitasemele järgnev ergastustase, Ekeelutsoon) Kuna metallides on kõrgeim hõivatud energiatsoon ainult osaliselt elektronidega asustatud, on nad head elektrijuhid: elektronid saavad tsooni hõivamata ossa tõustes ammutada elektriväljalt energiat ja liikuda. ( joonis Energiatsoonid metallides, pooljuhtides ja dielektrikutes) Tavatemperatuuridel ergastab soojusliikumine pooljuhtides elektrone üle kitsa (1eV) keelutsooni kõrgemasse tsooni juhtivustsooni, jättes valentstsooni tühikuid auke. Auk käitub elektriväljas nagu positiivse laenguga voolukandja
Füüsika Kontrolltöö 2 1. Mida näitab Schrödingeri võrrand? 2. Mikromaailma täpsus piirangud. 3. Millal elektron satub potentsiaali barjääriga kokku? 4. Nimeta kvantarvud ja mis nad endast kujutavad. 5. Mida kujutab endast spinn? 6. Selgita tõrjutus printsiipi? 7. Mis on ioonside keemiline side ja energiatsoon? 8. Selgita, miks metallid on head elektri juhid energia tsoonide kaudu? 9. Mis on keelutsoon? 10. Mis on dielektrik? 11. Selgita doonor ha aktseptor lisandit. + lünkteksti teine pool!!! 1. Võimaldab leida elektroni asukoha ruumis igal ajahetkel. 2. Mida täpsem on üks näitaja/suurus, seda ebatäpsemaks muutub teine näitaja/suurus. (Kui osake püsib mingil energiatasemel vaid ajavahemiku delta t, ei ole selle taseme energia E
footon. Valguse neeldumine elektron läheb üle kõrgemale energiatasemele (tuumast kaugemale), siis neeldub footon. Energiatasemed tahkistes Tahkistes muunduvad valentselektronide energiatasemed naaberaatomite elektronidega toimuva vastastikmõju käigus mitme elektronvoldi laiusteks energiatsoonideks. Lubatud energiatsoonid on üksteisest lahutatud keelutsoonidega. Metallides (juhtides) on energiatsoon vaid osaliselt elektronide poolt hõivatud, seega on nad ka head elektrijuhid. Elektronid saavad võtta elektriväljalt lisaenergiat ja nii ka liikuda ja põhjustada elektrijuhtivust. Pooljuhtides on energiatsoon madalal temperatuuril elektronide poolt küll täielikult hõivatud, kuid keelutsoon on kitsam (1-2eV) kui dielektrikutes. Seetõttu suudavad elektronid juba toatemperatuuril osaliselt soojusliikumise energia arvelt minna valetsitsoonist juhtivustsooni, jättes maha täitmata
Energiatasemed tahkises Valentselektron on aatomi välise lektronkihi elektron, ms osaleb keemilise sideme moodustamisel. Metallides on valentselektronide energiatsopn vaid osaliselt täidetud. Seetõttu on metallid head elektrijuhid. Vabade tasemete olemasolu tõttu saavad elektronid tõusta tsooni hõivamata ossa, võttes elektriväljalt lisaenergiat- nii saavad elektronid liikuda ja põhjustada elektrijuhtivust. Dielektrikutes ehk isolaatorites on valentselektronide energiatsoon elektronide poolt täielikult hõivatud. Elektronide liikumisvabadus puudub , pole vabu naabertasemeid- Järgmine lubatud energiatsoon paikneb keelutsooni taga. Pooljuhtides on valentselektronide energiatsoon madalal temperatuuril elektronide poolt küll täielikult hõivatud, kuid keelutsoon on oluliselt kitsam kui dielektrikutes. Seetõttu suudavad elektronid osaliselt juba toatemperatuuril soojusliikumise energia arvelt minna
energiatasemed muunduvad mitme elektronvoldi laiusteks energiatsoonideks (1eV = 1,6·10-19J). Tahkistes tekivad ühistatud elektronid, mis kuuluvad kogu kristallile. Ka tsoonid on ühised kogu kristallile. Energiatsoonis on alatasemete energiate vahe suurusjärgus 10 -22eV, st üliväike ning elektronide siirdumine ühelt alatasemelt teisele on lihtne kogu energiatsooni ulatuses. Energiatasemed tahkises Metall tahkis, milles viimane hõivatud energiatsoon on vaid pooleldi täidetud elektronidega (juhtivustsoon) või on moodustunud hübriidtsoon, st valents- ja juhtivustsoon osaliselt kattuvad, keelutsoon puudub. (E=0) Energiatasemed tahkises Pooljuht tahkis, mille valentstsoon on täielikult täidetud, kuid keelutsoon on kitsas (E=13eV). Valguse või soojuse mõjul saavad elektronid siirduda valentstsoonist juhtivustsooni. Pooljuhid on väga tundlikud välismõjude ja lisandite suhtes.
neelduma. Tahkiste struktuur: Energiatasemed tahkises Lubatud energiatsoonid ja keelutsoonid. Lubatud tsoonis saavad elektronid olla, keelutsoonis mitte. Lubatud tsoonid on omavahel lahutatud keelutsoonidega. Probleem seisneb selles, kas elektronil on piisavalt energiat, et lubatud tsoonist üle hüpata keelutsooni. Selliste energiatasemete põhjal võib eristada juhte, pooljuhte ja dielektrikuid. Metall(juht) Metallides on valentselektronide energiatsoon vaid osaliselt elektronide poolt hõivatud. Vabade tasemete olemasolu tõttu saavad elektronid tõusta tsooni hõivamata ossa, võttes elektrivoolu põhjustavalt elektriväljalt lisaenergiat Pooljuht Pooljuhtides on valentselektronide energiatsoon küll elektronidega täielikult hõivatud, kuid keelutsoon on palju kitsam (1-2eV) kui dielektrikutes. Elektronid suudavad minna valentsioonist järgmisesse lubatud tsooni, jättes valentsiooni maha täitmata
1.Kristall- on keemilise elemendi, ühendi või isomorfse segu korrapäraselt paigutunud aatomeist koosnev tahke homogeenne ja regulaarselt korduva ühikrakuga struktuur. Kristallide korrapärase siseehituse välispidiseks väljenduseks on siledate ja kindlate seaduspärasuste alusel moodustunud tahkudega kristallvormid. Kõik kristallid jagatakse kuue süngoonia vahel, mis omakorda koosnevad kolmekümne kahest punktigrupist. Keelutsoon-Vabad elektronid võivad asuda ainult valentsitsoonis või juhtivustsoonis. Tsoonidevahelised alad on aga "keelatud" tsoonid, kus elektronid statsionaarselt olla ei saa. Seetõttu nimetatakse neid energiavahemikke ka keelutsoonideks. Keelutsoon on energiatsoon, millele vastav energiavahemik on elektronidele laineomaduste tõttu keelatud. Lubatud tsoon- on kristallis valentselektronide energiatasemete jagunemisel tekkinud alatasemete kogum, millele vastavad energiad on elektronidele lubatud. Valentstsoon - on viimane el...
kogu energiatsooni ulatuses. Eristatakse lubatud energiatsoone ja keelutsoone. Lubatud tsoonis saavad elektronid olla, aga keelutsoonis mitte. Lubatud tsoonid on lahutatud omavahel keelutsoonidega. Probleem on selles, kas elektronil on piisavalt energiat, et keelutsoonist üle hüpata ühest lubatud tsoonist teise. Selle põhjal eristataksegi metalle, pooljuhte ja dielektrikuid. Metallides on valentselektronide energiatsoon vaid osaliselt elektronide poolt hõivatud. Vabade tasemete olemasolu tõttu saavad elektronid tõusta tsooni hõivamata ossa, võttes elektrivoolu põhjustavalt elektriväljalt lisaenergiat. Elektronid saavad liikuda ja seetõttu ongi metallid head elektrijuhid. Dielektrikutes ehk isolaatorites on valentselektronide energiatsoon elektronidega täielikult hõivatud. Elektronidel puudub liikumisvabadus, sest pole vabu naabertasemeid. Järgmine lubatud
kogu energiatsooni ulatuses. Eristatakse lubatud energiatsoone ja keelutsoone. Lubatud tsoonis saavad elektronid olla, aga keelutsoonis mitte. Lubatud tsoonid on lahutatud omavahel keelutsoonidega. Probleem on selles, kas elektronil on piisavalt energiat, et keelutsoonist üle hüpata ühest lubatud tsoonist teise. Selle põhjal eristataksegi metalle, pooljuhte ja dielektrikuid. Metallides on valentselektronide energiatsoon vaid osaliselt elektronide poolt hõivatud. Vabade tasemete olemasolu tõttu saavad elektronid tõusta tsooni hõivamata ossa, võttes elektrivoolu põhjustavalt elektriväljalt lisaenergiat. Elektronid saavad liikuda ja seetõttu ongi metallid head elektrijuhid. Dielektrikutes ehk isolaatorites on valentselektronide energiatsoon elektronidega täielikult hõivatud. Elektronidel puudub liikumisvabadus, sest pole vabu naabertasemeid. Järgmine lubatud
nimetatakse ka p- tüüpi pooljuhiks. Vastavat lisandit tuntakse "Aktseptorina" võtja. Aktseptor võtab naaberaatomitelt elektroni ja tekitab elektronkattesse augu, mis soojusliikumise toimel siirdub valentstsooni. Kokkuvõte. 1. Kristallides muunduvad aatomite väliselektronide energiatasemed mitme eV laiusteks energiatasemeteks, mille hõivamisel kehtib tõrjutusprintsiip üle terve kristalli. 2. Metallides on kõrgeim hõivatud energiatsoon ainult osaliselt täidetud elektronidega. See põhjustab metallide hea juhtivuse. Elektronid saavad võtta elektriväljalt energiat ja selle arvel liikuda. 3. Dielektrikutes on kõrgeim energiatsoon - valentsitsoon elektronidega täidetud, liikumisvabadus puudub ja voolu ei teki. 4. Tavatemperatuuril kannab soojusliikumine elektrone üle kitsa keelutsooni kõrgemale juhtivustsooni. Valentsitsooni jäävad augud. Auk imiteerib positiivset laengukandjat. 5
Gümnaasiumi füüsika laiendatud ainekava 10. KLASS MEHAANIKA Sissejuhatus gümnaasiumi füüsikasse Inimese elukeskkond sotsiaalne ja looduslik. Füüsika koht teiste loodusteaduste hulgas. Loodusteaduslik meetod. Loodusteaduslik ja täppisteaduslik käsitlus. Füüsikalised objektid ja füüsikalised suurused. Mõõtmine. Mõõtühikute areng. SI mõõtühikute süsteem. Mõõtemääramatus. Juhuslik jaotus, standardhälve. Mudelid füüsikas. Mudelite kasutamine reaalsuses. Mehaanika kui füüsikaliste mudelite alus. (koos sissejuhatusega 75h) Üldmõisted: keha, punktmass, liikumine. Kehade vastastikmõju. Vastastikmõju liigid. Aine ja väli. Ruumi mõõtmelisus. Taustsüsteem. Liikumisvormid füüsikas: kulgliikumine, pöördliikumine, võnkumine, laine. Mehaanika põhiülesanne. Liikumist kirjeldavad suurused: teepikkus, nihe, kiirus, aeg. Vektor ja vektoriaalsed suurused. Vektorite liitmine. Vektori lahutamine komponentideks. Liikumise suhtelisus. Kulgliikumise lihtsai...
kogu energiatsooni ulatuses. Eristatakse lubatud energiatsoone ja keelutsoone. Lubatud tsoonis saavad elektronid olla, aga keelutsoonis mitte. Lubatud tsoonid on lahutatud omavahel keelutsoonidega. Probleem on selles, kas elektronil on piisavalt energiat, et keelutsoonist üle hüpata ühest lubatud tsoonist teise. Selle põhjal eristataksegi metalle, pooljuhte ja dielektrikuid. Metall tahkis, milles viimane hõivatud energiatsoon on vaid pooleldi täidetud elektronidega (juhtivustsoon) või on moodustunud hübriidtsoon, st valents- ja juhtivustsoon osaliselt kattuvad, keelutsoon puudub. (E=0) Pooljuht tahkis, mille valentstsoon on täielikult täidetud, kuid keelutsoon on kitsas (E=1 3eV). Valguse või soojuse mõjul saavad elektronid siirduda valentstsoonist juhtivustsooni. Dielektrik tahkis, milles esinevad vaid täielikult täidetud ja päris tühjad energiatsoonid.
energiaga En kiiratakse või neelatakse energiakvant hf, mis võrdub nende olekute vahega. 20 Tahkiste struktuur Tahkis säilitab oma kuju ja ruumala. Molekulid saavad võnkuda tasakaaluasendi ümber, kuid tasakaaluasendit muuta ei saa U0>>E Energiatsoonid tahkistes: Metall tahkis, milles viimane hõivatud energiatsoon on vaid pooleldi täidetud elektronidega (juhtivustsoon) või on moodustunud hübriidtsoon, st valents- ja juhtivustsoon osaliselt kattuvad, keelutsoon puudub. (E=0) Pooljuht tahkis, mille valentstsoon on täielikult täidetud, kuid keelutsoon on kitsas (E=13eV). Valguse või soojuse mõjul saavad elektronid siirduda valentstsoonist juhtivustsooni. Isolaator tahkis, milles esinevad vaid täielikult täidetud ja päris tühjad energiatsoonid. Keelutsooni
18, 7.19). Erinevate moodustunud tsoonide vahel võivad säilida tsoonid, kus elektronide paiknemine on keelatud. Tulemusena saame traditsioonilise tahke keha tsoonipildi, kus üksikud lubatud tsoonid on eraldatud keelutsoonidega (joon. 7.19). Olekute arv igas tsoonis vastab N aatomi üldisele olekute arvule. Igal energiaolekul tsoonis võib paikneda 2 erinevasuunalise spinniga elektroni. Antud tsoon sisaldab vaid elektrone, mis on vastavad isoleeritud aatomi vastavale nivoole. Näiteks neljas energiatsoon sisaldab endas kõik isoleeritud aatomite neljanda nivoo elektronid. On võimalik, et osa tsoone on tühjad või täidetud vaid osaliselt. Materjali elektrilised omadused on otseselt määratud tema tsoonistruktuuriga, s.o. kuidas paiknevad tema energiatsoonid ja mil määral on nad täidetud. Tsooni, kus paiknevad kõrgeima energiaga ehk valentselektronid, nimetatakse tavaliselt valentstsooniks. Järgmist lubatud, tavaliselt tühja, energiatsooni nimetatakse juhtivustsooniks.
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
