Металлы
Если валентная зона заполнена частично, либо перекрывается со следующей свободной зоной, то такие твердые тела называются металлами.У щелочных металлов внешней является s-подоболочка, в которой имеется 2 разрешенных подуровня. s-подоболочка щелочных металлов содержит всего 1 электрон. Поэтому s-зона у них заполнена наполовину (рис.4а). В отсутствии внешнего электрического и других полей электроны заполняют нижнюю половину валентной зоны. При наложении внешнего электрического поля часть электронов в верхней части заполненной зоны переходят в вышележащие уровни и участвуют в электрическом токе.
У щелочно-земельных металлов на s-уровне находятся 2 электрона и поэтому s-зона заполнена полностью. Однако в этих металлах s-зона перекрывается со следующей за ней свободной p-зоной (рис.4б). Электроны из верхней части s-зоны переходят в р-зону таким образом, что обе зоны оказываются заполненными до
 |
одного и того же уровня. При этом в s-зоне образуются дырки, а в р-зоне появляется некоторое количество свободных электронов. Вследствие этого кристалл становится проводником.
Самый верхний уровень, до которого происходит заполнение зоны электронами при Т=0 К, называется уровнем Ферми. Энергия электрона на уровне Ферми называется энергией Ферми ЕF. В металлах энергия Ферми составляет величину порядка ЕF~104 К. Поэтому вплоть до температур плавления влияние температуры на состояние электронов мало.
Дата добавления: 2014-12-13; просмотров: 807;