Що таке "розрив смуги"?

З: Що таке "розрив смуги"?

В: Зонна щілина, яку також називають забороненою зоною або енергетичною ділянкою, - це енергетичний діапазон у твердому тілі, де не може існувати жодного електронного стану.

З: Що означає цей термін у фізиці та хімії твердого тіла?

В: Цей термін означає різницю енергій (в електрон-вольтах) між верхньою межею валентної зони і нижньою межею зони провідності. Це також енергія, необхідна для того, щоб звільнити електрон із зовнішньої оболонки з його орбіти навколо ядра і стати рухомим носієм заряду.

З: Як це впливає на електропровідність?

В: Ширина забороненої зони є основним фактором, що визначає електропровідність твердого тіла. Речовини з великою шириною забороненої зони, як правило, є ізоляторами, а речовини з меншою шириною забороненої зони - напівпровідниками. Провідники або мають дуже малі заборонені зони, або не мають забороненої зони, якщо енергетичні рівні валентної зони і зони провідності перекриваються.

З: Як електрони рухаються в твердих тілах?

В: Електрони можуть вільно рухатися в твердих матеріалах, коли вони стають рухливими носіями заряду після того, як звільняються зі своїх орбіт навколо ядер.

З: Що відбувається, коли електрони досягають вищих енергій?

В: Коли електрони досягають вищих енергій, вони можуть перестрибнути через енергетичний бар'єр, створений забороненою зоною, і стати вільними електронами, які можуть вільно рухатися в твердому матеріалі.

З: Чи всі тверді тіла є ізоляторами або напівпровідниками?

В: Не всі тверді тіла є ізоляторами або напівпровідниками; деякі з них можуть бути провідниками, якщо їхні валентна зона і зона провідності перекриваються, що призводить до дуже малої або взагалі відсутньої забороненої зони.