Pásová struktura: Porovnání verzí

Smazaný obsah Přidaný obsah
m mezery, formátování
Řádek 2:
 
== Vznik pásové struktury ==
V případě jednotlivých [[atom]]ů mohou elektrony mít pouze určité energie dané řešením [[Schrödingerova rovnice|Schrödingerovy rovnice]]. Při seskupení atomů do [[molekula|molekul]] spolu začínají interagovat elektrony z různých atomů a již se nejedná o izolované elektrony. Tato interakce vede k [[hybridizace atomových orbitálů|hybridizaci atomových orbitálů]] a rozštěpení energetických hladin. V pevné krystalické látce jsou atomy ve velké [[Koncentrace (chemie)|koncentraci]] složeny do pravidelného tvaru. Elektrony jsou zde již velmi 'delokalizované', tj. nelze určit, ke kterému konkrétnímu atomu patří jeden určitý elektron. Tyto elektrony vzájemně interagují a vytvářejí celý pás povolených energií. Vytváření pásové struktury již nelze popsat exaktně Schrödingerovou rovnicí kvůli velkému počtu započítávaných elektronů. Používají se tedy modely, z nichž nejznámější jsou: model těsné vazby, Kronig-Penneyův model, řešení pomocí [[Greenovy funkce]], teorie funkcionálů hustoty (zkr. DFT z angl. density functional theory) a další.<br />
 
V pevné látce vzniká vždy mnoho elektronových pásů. Tyto pásy se mohou vzájemně překrývat nebo mezi nimi může být určitá mezera, kde se nevyskytuje žádný možný stav a tato mezera se nazývá '''[[zakázaný pás]]'''. Elektrony v látce pak zaplňují elektronové pásy od energeticky nejnižších (nejvýhodnějších) stavů. Poslední elektronový pás obsazený elektrony je nazýván '''[[valenční pás]]''' podle toho, že jej tvoří valenční elektrony z jednotlivých atomů krystalu. První neobsazený elektronový pás je nazýván '''[[vodivostní pás]]''', protože elektrony v zaplněném valenčním pásu nemohou přispívat k elektrické vodivosti materiálu. Až poté, co se elektrony dostanou do vodivostního pásu, se látka stává vodivou. Zakázaný pás se u polovodičů rozděluje na ''přímý'' a ''nepřímý'' (například u křemíku).
 
Řádek 9 ⟶ 10:
 
== Vysvětlení schématu ==
Levé dva pásy ukazují [[Elektrický vodič|vodiče]], kde se valenční a vodivostní pás dotýkají nebo dokonce překrývají. To znamená, že [[elektron]]y mohou přecházet z jednoho pásu do druhého s minimální vynaloženou [[energie|energií]]. U [[polovodič]]ů se objevuje zakázaný pás, takže je potřeba dodat zvnějšku energii, např. teplo, tak aby elektrony překonaly zakázaný pás a poté látka vede [[elektrický proud|proud]]. Nakonec [[Elektrický izolant|izolanty]] mají od sebe energetický a vodivostní pásy tak vzdálené, že je zapotřebí velmi velké energie k překonání zakázaného pásu (viz [[dielektrikum#Příčina vodivosti|vodivost dielektrik]]). Pokud je energie nutná k překonání zakázaného pásu nižší než 3eV3&nbsp;eV, jde o polovodič, pokud vyšší, jde o izolant.
 
== Jiné schéma ==
* a) Závislost šířky dovolených pásů na faktoru P (závisí na vazebné energii mezi elektronem a jádrem)
 
* a) Závislost šířky dovolených pásů na faktoru P(závisí na vazebné energii mezi elektronem a jádrem)
* b) Vodič
* c) Polovodič
* d) Izolant
 
 
== Související články ==