Парная электронная ковалентная связь.

 

В известном смысле молекулы и кристаллы весьма сходны друг с другом. Например, кристалл типа кремния можно рассматривать как одну гигантскую молекулу. Мы имеем дело с образованием межатомных связей. В кристаллах атомарных полупроводников (Si, Ge) реализуется ковалентная связь. Она обусловлена силами притяжения между двумя одинаковыми или похожими атомами. Например, в молекулах водорода (H2), кислорода (О2) и азота (N2) атомы удерживаются ковалентными силами. Эти силы имеют обменную природу и возникают в результате обобществления электронов между атомами.

 

а) б)

Рис.4. Модель образования электронной ковалентной связи между атомами водорода.

 

При столкновении двух атомов водорода возникает область перекрытия электронных оболочек (рис. 4а). Электрон первого атома, попав в область перекрытия, имеет определенную вероятность попасть в оболочку второго атома, и наоборот. Возникает процесс обмена электронами. Если электроны колеблются между атомами и имеют противоположные спины, то суммарная энергия атомов понижается, благодаря чему и возникает сила притяжения между атомами. Такая связь может быть весьма сильной. В результате возникает общая электронная оболочка, охватывающая два ядра. Данная оболочка содержит два электрона, т.е. заполнена полностью, и обладает устойчивостью. Благодаря тождественности электронов и интерференции электронных волн Де-Бройля, возникает максимум электронной плотности вероятности в области между атомами. На рис. 4б изображено схематическое обозначение парной ковалентной связи.

Формулы электронного строения атомарных полупроводников кремния и германия

Z = 14. Si: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2

Z = 32. Ge: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p2.

На внешних электронных оболочках данных атомов содержится четыре валентных электрона. Следовательно, каждый атом в кристаллической решетке полупроводника может образовать четыре ковалентные связи с четырьмя соседними атомами. Схема на рис.3 дает возможность изобразить на плоскости схему ковалентных связей в кристалле кремния (рис. 5).

 

Рис. 5. Плоская схема ковалентных связей в кремнии

 









Дата добавления: 2015-12-16; просмотров: 1559; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2020 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.