Можете с этими во Почему при образовании твердого тела энергетические уровни атомов расщепляются в энергетические зоны?
2. Чем отличаются зонные структуры проводника, полупроводника и диэлектрика?
3. От чего зависят ширина разрешенной зоны и число энергетических уровней в ней?
4. Каков физический смысл уровня Ферми?
5. Какими свойствами обладает «электронный газ» в состоянии вырождения?
6. Зависит ли средняя энергия W свободных электронов в металле от числа атомов, образующих кристалл?
7. Как влияет температура на концентрацию свободных электронов в металле?
Объяснение:
1. Электронные уровни смещаются из-за действия соседних атомов друг на друга и вследствие обменного взаимодействия электронов энергетические уровни атомов расщепляются в энергетические зоны.
2. В проводниках запрещенная зона практически отсутствует, валентная зона вплотную прилегает к зоне проводимости или даже перекрывается ею. В полупроводниках ширина запрещенной зоны меньше 3 эВ. У диэлектриков более широкая запрещенная зоны — свыше 3 эВ.
3. Ширина разрешенных зон при перемещении вверх по энергетической шкале возрастает, а величина запрещенных энергетических зазоров соответственно уменьшается. Каждая зона состоит из множества энергетических уровней. Их количество определяется числом атомов, составляющих твердое тело, т. о. в кристалле конечных размеров расстояние между уровнями обратно пропорционально числу атомов.
4. Уровень Ферми соответствует значению энергии, ниже которой при температуре абсолютного нуля Т=0 К, все энергетические состояния системы частиц, подчиняющихся Ферми — Дирака статистике, заняты, а выше — свободны.
5.Электронный газ в металле. В отличие от электронного газа, температуры вырождения обычных молекулярных и атомных газов близки к температуре абсолютного нуля.
6.эксперимент: берем 2 одинаковых куска металла, с одинаковым числом атомов и свободных эл-в и одинаковой средней энергией. Соединяем их. Атомов стало вдвое больше, средняя энергия не изменилась.
7. При концентрации свободных электронов в твердом теле порядка пе 1028 - 1029 в 1 м3, что имеется у металлов, Wf составляет около 8 - 10 эв.. Увеличение концентрации свободных электронов повышает проводимость и соответственно снижает сопротивление полупроводника. Правда, с ростом температуры усиливается хаотическое движение атомов полупроводника, затрудняя тем самым упорядоченное движение электронов, что вызывает увеличение сопротивления полупроводника.