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. Valentstsooni on osaliselt täitsetud. Juba nõrk elektriväli põhjustab eletronide siirdumise vabadele alatasemetele. Dielektrikutes: on energiatsoonid
koosneb positiivsetest ioonidest 2. annab ära elektrone Kui metalli aatomid kõrvuti panna, siis nende elektronid kollektiseeruvad. Neid metalle hoiab koos positiivse aatomi ja negatiivse elektronpilve külgetõmbejõud. 1.2 Energiatsoonid Tahkistes muunduvad aatomite/ioonide väliselektronide energiatasemed mitme eC laiusteks energiatsoonideks, mille hõivamine elektronide poolt järgib tõrjutusprintsiiibi ja mis on ühised kogu kristallile. 1.2.1 Energiatsoonide tekkimine Kristallid on aatomis tihedasti koos ja mõjutavad üksteist tugevasti. Elektronkatte sisekihtide elektornide energiatasemed jäävad kristallis peaaegu muutumatuks, kuid väliselektronide tasemed paisutab elektriline vastastikmõnu laiadest, mitme elektronvoldi laiusteks energiatsoonideks. Tsoonide energia järgi saab näha tahkiste elektrijuhtivust!!! Tsoonid tekivad aatomite lähenemisel, mille tulemusel tekivad tahkised.
Tahkiste struktuur 1.Valents elektronide energiatasemed jagunevad kristallis alatasemeteks- Moodustavad energiatsoonid. 2.Lubatud energiatsoonide täitumine elektronidega toimub vastavuses energia miinimumi printsiibiga ja Pauli keeluprintsiibiga.3.Energiatsoonid liigitatakse tahkistes lubatud ja keelutsoonideks selle alusel,et tahkiste energiatsoonides on piirkondi,kus laine omaduste tõttu võib olla elektrone ja kus mitte.4.Energia suurenemisel laienevad lubatud tsoonid ja keelutsoonid muutuvad kitsamaks.5.Tsoonide täitmisel esineb kolm
a)termistor ehk termotakisti pooljuht seade, mille takistus sültub tempist. Kasut tempi mõõtmisel. b)fototakisti pooljuhtseade, mille takistus sõltub valgustatusest (fotoefekt).Kasut välisvalgustuse töölepanemisel. c)pooljuhtdiood see on hermeetiliselt suletud pn-siire. Tingmärk: d)transistor koosneb pnp või npn tüüpi pooljuhtidest. Kasut signaalide võimendamisel. e)kiip koosneb mitmest dioodist, transistorist, takistist,kondensaatorist. 15. Energiatsoonide tekkimine: metallides, dielektrikutes ja pooljuhtides on energiatsoonid. Neid nim valentstsoonideks, juhtivustsoonideks ja keelutsoonideks, Tsoonid tekivad aatomite lähenemisel, mille tulemusel tekivad tahkised. a)metall valentstsoonis ja juhtivustsoonis on palju vaba ruumi, head elektrijuhid. b)pooljuhid keelutsoon kitsas, juhtivustsoon tühi, valentstsoon täidetud,mõningad elektronid suudavad minna juhtivustsooni. Juhib teatud tingimustel el.voolu.
Ühendadakse liimi või sideaine abil. (näited: tekstoliit on sama, ainult paberi asemel on puuvillane riie., klaasitekstoliit on samaepoksüüdvaiguga immutatud klaasriide kuumpressimise teel).kasutatakse trükiskeemide alusmaterjalina. Sandwich-tüüpi paneeli- koosnevad kahest tugevast lehest, mille vahel asub väikese tihedusega ja tugevusega kiht. Väiskohid on metall-lehed. Keskmine on vahtplast, kumm jne. 22.Tahkete ainete tsooniteooria alused. Materjalide juhtivus. Energiatsoonide ehitus---elektronid omavad isoleeritud aatomites kindlaid energiaväärtusi. Aatomite lähenemisel üksteisele toimub aatomite vastasmõju tulemusena väliskihtide elektronide energianivoode lõhustumine peaaegu pidevateks elektronide energiaribadeks. Igas tsoonis on N lähedase energiaga nivood, kus N on aatomite arv kristallis. Osa energiatsoone võivad olla tühjad või ainult osaliselt töidetud elektronidega. Tahkete materjalide elektrilised
paneelid. Need koosnevad kahest tugevast materjalist lehest, millede vahel asub mingi väikese tiheduse ja tugevusega materjali kiht. Väliskihid on tavaliselt õhukesed metall-lehed või kiududega tugevdatud plastikud. Keskmine kiht võib olla näiteks vahtplast, kummi, tsement, puit. Kasutatakse ka meekärje kujulisi metallist struktuure (joon 10-13). Sellise struktuuriga on mitmed ehitusmaterjalid ja ka lennukikered. 22. Tahkete ainete tsooniteooria alused. Materjali juhtivus. 11.2.1 Energiatsoonide ehitus Vastavalt kvantmehaanilisele teooriale omavad elektronid isoleeritud aatomites ainult kindlaid (diskreetseid) energiaväärtusi (asuvad energiateljel kindlatel energianivoodel). Aatomite lähenemisel üksteisele (kristallis) toimub aatomite vastasmõju tulemusena väliskihtide elektronide energianivoode lõhustumine peaaegu pidevateks elektronide energiaribadeks (tsoonideks). Igas tsoonis on N lähedase energiaga nivood (olekut), kus N on aatomite arv kristallis
elektriline elektriline vastasmõju laiadeks, mitme elektronvoldi laiusteks energiavöötmeteks ehk energiatsoonideks. Em Energiatasemed üksikaatomis Energiatsoonid kristallis Ek Elektronid saavad vastu võtta välist energiat ainult siirete kaudu vabadele kõrgematele tsooni asustamatele alatasemetele. Elektroni laineomaduste tõttu ei saa nad omada energiat täidetud ja tühja tsooni vahel, seepärast nimetatakse vahemikku keelutsooniks. Energia suurenemisel suurenevad lubatud energiatsoonide laiused ja vähenevad neid eraldavate keelutsoonide laiused. Metallides valentstsoon piirneb juhtivustsooniga ( ühtaegu mõlemad tsoonid ). Selles on külluses elektrone, mispärast metallid on suurepärased elektrijuhid. Energiatsoonid metallides, pooljuhtides ja dielektrikutes : E JUHTIVUSTSOON JUHTIVUSTSOON KEELUTSOON
term soojuslikust vibratsioonist, lisand lisanditest materjalis, deform deformatsioonist indutseeritud punktdefektid. 13. Mida reguleerib Pauli printsiip? -selle kohaselt ei saa ühes kvantolekus olla korraga rohkem kui üks elektron. 14. Kuidas jagunevad elektronide energianivood tahkises? -Kui N aatomit tahkises on üksteisest suhteliselt kaugel, siis nad ei avalda üksteisele vastasmõju. tahkes aines tekib nn. energiatsoonide valentsja juhtivustsoon 15. Mis on valents- ja juhtivustsoon? -mille vahel asub energeetiline piirkond, kus elektrone on väga vähe või ei ole üldse. Valents ja juhtivustsoon on eraldatud teineteisest nn. keelatud tsooniga. 16. Miks dielektrikud ei juhi elektrit? -Dielektrikus on vähe vabu laengukandjaid juhtivustsoonis, keelutsoon on liiga lai. 17. Kuidas tekkib staatiline elekter? on tasakaalust väljaviidud elektrilaengute kogum materjali pinnal või selle sees. 18
suhtes ilma, et katkeks metalliline side. Kui metalli aatomid moodustavad omavahel metallilise sideme siis süsteemi energia väheneb (joonis 2.42). Suurus E o - E min annab selle energiavõidu suuruse. Energianivood multiaatomilise metalli kristallis on erinevad energianivoodest üksikus aatomis. Valentsaatomid moodustavad nn. energiatsooni, kus paiknevad üksikute aatomite pisut üksteisest erinevad energianivood. Seda niinimetatud energiatsoonide teooriat tahkes kehas vaatleme lähemalt pooljuhtmaterjalide käsitlusel. Sideme energiad ja sulamistäpid on erinevatel metallidel väga erinevad. Üldiselt, mida vähem valentselektrone aatomi kohta võtab osa metallilise sideme moodustamiseks, seda metallilisem on side. Teisiti öelduna see tähendab, et seda vabamad on valentselektronid metallis. Kõrgeimat astet metalliline side on iseloomulik leelismetallidele, mis omavad vaid
annaabi.ee 
