Акцептор електрона: відмінності між версіями

[неперевірена версія][неперевірена версія]
мНемає опису редагування
== У фізиці твердого тіла ==
 
Цей термін також використовується у [[фізика твердого тіла|фізиці твердого тіла]] ([[напівпровідник|напівпроводниковій]] техніці), звичайно як просто «'''акцептор'''», де акцептор — речовина, що має більше вакантних велентних зв'язків ніж іони кристалу. Ця речовина додається до напівпроводника у невеликій кількості та зв'язує один або більше електронів кристалу, створюючи «[[дірка|дірки»]]. Весь напівпроводник перетворюється ткаимтаким чином на «[[напівпровідник p-типу]]».
 
БуваютьАкцептори бувають [[однозарядні акцептори|однозарядніоднозарядними]] і [[багатозарядні акцепторіакцептори|багатозаряднібагатозарядними]]. Наприклад, в кристалах з елементів IV групи [[періодична система елементів|періодичної системи елементів]] [[кремній|кремнію]], [[германйй|германію]], акцепторами є елементи III групи: [[алюміній]], [[індій]], [[галій]]. Оскільки елементи третьої групи мають [[валентність]] 3, то три електрони утворюють [[хімічний зв'язок]] з трьома сусідніми атомами кремнію в кристаличній гратці, а четвертийелектрона бракуючийдля електронутворення називається діркою і виявляється слабо зв'язаним (енергіячетвертого зв'язку порядкабракує. декількаПроте міліелектрон-вольт)при іненульовій утворюєтемпературі так званий [[водородоподібний домішковий центр]], енергію якого просто оцінити з рішення [[рівняння Шредингера]] для [[атом|атома]], беручи до уваги, що дірка в кристалі — [[квазічастинка]] і по масі відрізняється від маси спокою електрона, а також, що дірка рухається не у вакуумі, а в середовищі з [[діелектрична проникність|діелектричною проникністю]].
з певною ймовірністю утворюється четвертий зв'язок. Електрон, який його утворює, має енергію на
кілька міліелектрон-вольт вищу за енергію верху [[валентна зона|валентної зони]]. При цьому в
валентній зоні утворюється так звана [[дірка]], яка може вільно рухатися в кристалі, й таким чином
давати вклад у електричний струм.
 
Здебільшого акцепор утворює так званий [[воднеподібний домішковий центр]], енергію якого просто оцінити з розв'язку [[рівняння Шредингера]] для [[атом|атома]], беручи до уваги те, що дірка в кристалі — [[квазічастка]] й відрізняється масою від вільного електрона, а також те, що дірка рухається не у вакуумі, а в середовищі з певною [[діелектрична проникність|діелектричною проникністю]]. Такі акцептори
називаються мілкими й утворюють воднеподібну серію рівнів із енергіями, які можна оцінити за формулою
 
<center>
<math>
E_a = E_V + R \frac{m_h^*}{m_0 \varepsilon^2} \frac{1}{n^2}
</math>
</center>
 
де <math> E_a </math> - енергія акцеторного рівня, <math> E_V </math> - енергія верха валентної зони,
<math> m_h^* </math> - [[ефективна маса]] дірки, <math> m_0 </math> - маса вільного електрона,
<math> \varepsilon </math> - діелектрична проникність напівпровідника, <math> R </math> - [[стала Рідберга]], <math> n </math> - квантове число, яке пробігає цілі значення від одиниці до нескінченості
(проте, найважливіші малі значення <math> n </math>).
 
 
Бувають [[однозарядні акцептори|однозарядні]] і [[багатозарядні акцепторі|багатозарядні]]. Наприклад, в кристалах з елементів IV&nbsp;групи [[періодична система елементів|періодичної системи елементів]] [[кремній|кремнію]], [[германйй|германію]], акцепторами є елементи III&nbsp;групи: [[алюміній]], [[індій]], [[галій]]. Оскільки елементи третьої групи мають [[валентність]] 3, то три електрони утворюють [[хімічний зв'язок]] з трьома сусідніми атомами кремнію в кристаличній гратці, а четвертий бракуючий електрон називається діркою і виявляється слабо зв'язаним (енергія зв'язку порядка декілька міліелектрон-вольт) і утворює так званий [[водородоподібний домішковий центр]], енергію якого просто оцінити з рішення [[рівняння Шредингера]] для [[атом|атома]], беручи до уваги, що дірка в кристалі&nbsp;— [[квазічастинка]] і по масі відрізняється від маси спокою електрона, а також, що дірка рухається не у вакуумі, а в середовищі з [[діелектрична проникність|діелектричною проникністю]].
 
[[de:Elektronenakzeptor]]
15 160

редагувань