Τι είναι το χάσμα ζώνης;
Ερ: Τι είναι το χάσμα ζώνης;
A: Ένα χάσμα ζώνης, που ονομάζεται επίσης χάσμα ζώνης ή ενεργειακό χάσμα, είναι ένα ενεργειακό εύρος σε ένα στερεό όπου δεν μπορούν να υπάρξουν καταστάσεις ηλεκτρονίων.
Ερ: Σε τι αναφέρεται ο όρος στη φυσική και τη χημεία στερεάς κατάστασης;
Α: Ο όρος αναφέρεται στην ενεργειακή διαφορά (σε ηλεκτρονιοβόλτ) μεταξύ της κορυφής της ζώνης σθένους και της βάσης της ζώνης αγωγιμότητας. Είναι επίσης γνωστή ως η ενέργεια που απαιτείται για να απελευθερωθεί ένα ηλεκτρόνιο εξωτερικού κελύφους από την τροχιά του γύρω από τον πυρήνα και να γίνει κινητός φορέας φορτίου.
Ερ: Πώς επηρεάζει την ηλεκτρική αγωγιμότητα;
Α: Το χάσμα ζώνης είναι ένας σημαντικός παράγοντας που καθορίζει την ηλεκτρική αγωγιμότητα ενός στερεού. Οι ουσίες με μεγάλο χάσμα ζώνης είναι γενικά μονωτές, ενώ εκείνες με μικρότερο χάσμα ζώνης είναι ημιαγωγοί. Οι αγωγοί έχουν είτε πολύ μικρά χάσματα ζώνης είτε καθόλου χάσματα ζώνης, εάν τα ενεργειακά επίπεδα των ζωνών σθένους και αγωγιμότητας επικαλύπτονται.
Ερ: Πώς κινούνται τα ηλεκτρόνια μέσα στα στερεά;
Α: Τα ηλεκτρόνια μπορούν να κινούνται ελεύθερα μέσα στα στερεά υλικά όταν γίνονται κινητοί φορείς φορτίου αφού απελευθερωθούν από τις τροχιές τους γύρω από τους πυρήνες.
Ερ: Τι συμβαίνει όταν τα ηλεκτρόνια φθάνουν σε υψηλότερες ενέργειες;
Α: Όταν τα ηλεκτρόνια φθάνουν σε υψηλότερες ενέργειες, μπορούν να υπερπηδήσουν το ενεργειακό φράγμα που δημιουργείται από το χάσμα ζώνης και να γίνουν ελεύθερα ηλεκτρόνια που μπορούν να κινηθούν ελεύθερα μέσα σε ένα στερεό υλικό.
Ερ: Είναι όλα τα στερεά μονωτές ή ημιαγωγοί;
Α: Δεν είναι όλα τα στερεά μονωτές ή ημιαγωγοί- ορισμένα μπορεί να είναι αγωγοί, εάν οι ζώνες σθένους και αγωγιμότητας επικαλύπτονται, με αποτέλεσμα πολύ μικρά ή καθόλου χάσματα ζώνης.
