Industri nyheder

Chipprincipper og kvantemekanik

2023-10-20

Mange analfabeter tror, ​​at kvantemekanik blot er et matematisk spil uden praktisk værdi. Haha, lad os finde en forfader til computerchips, tag et kig på demonstrationen:

Mange analfabeter tror, ​​at kvantemekanik blot er et matematisk spil uden praktisk værdi. Haha, lad os finde en forfader til computerchips, tag et kig på demonstrationen:

Ledere kan vi forstå, isolatorer kan vi også forstå. For første gang er mine venner blevet forvirrede af fysik, og jeg er bange for, at det er halvledere. Derfor vil jeg tilbagebetale denne gæld på vegne af alle fysiklærerne.

Når atomer danner et fast stof, er der mange identiske elektroner blandet sammen, men kvantemekanikken mener, at to identiske elektroner ikke kan forblive i samme kredsløb. Derfor, for at forhindre disse elektroner i at kæmpe i samme kredsløb, splittes mange orbitaler i flere orbitaler. Med så mange orbitaler klemt sammen, kommer de ved et uheld tættere på og bliver brede store orbitaler. Denne type brede kredsløb dannet ved at presse mange fine orbitaler sammen kaldes et energibånd.

Nogle brede orbitaler er fyldt med elektroner, hvilket gør dem ude af stand til at bevæge sig. Nogle brede orbitaler er meget tomme, hvilket tillader elektroner at bevæge sig frit. Elektroner kan bevæge sig og ser ud til at lede elektricitet makroskopisk. Omvendt, hvis elektroner ikke kan bevæge sig, kan de ikke lede elektricitet.

Okay, lad os holde tingene enkle og ikke nævne begreberne "prisbånd, fuldt bånd, forbudt bånd og guidebånd". Forbered dig på at fokusere på cirklen!

Nogle fulde orbitaler er for tæt på tomme orbitaler, og elektroner kan ubesværet bevæge sig fra den fulde kredsløb til den tomme bane, hvilket giver dem mulighed for at bevæge sig frit. Dette er en dirigent. Konduktivitetsprincippet for monovalente metaller er lidt anderledes.

Men ofte er der et hul mellem to brede orbitaler, og elektroner kan ikke krydse det alene, så de leder ikke elektricitet. Men hvis bredden af ​​mellemrummet er inden for 5 ev, kan tilføjelse af ekstra energi til elektronen også krydse den tomme bane og bevæge sig frit hen over den, som er ledende. Denne type fast stof med en spaltebredde på ikke over 5 ev er nogle gange ledende og nogle gange ikke, så det kaldes en halvleder.

Hvis afstanden overstiger 5 ev, så skal den som udgangspunkt stoppes. Under normale omstændigheder kan elektroner ikke krydse, hvilket er en isolator. Selvfølgelig, hvis energien er stor nok, endsige mellemrummet på 5 ev, kan selv 50 ev stadig løbe igennem, såsom højspændingselektricitet, der bryder gennem luften.

På dette tidspunkt har båndteorien udviklet af kvantemekanikken næsten taget form. Båndteorien forklarer systematisk de væsentlige forskelle mellem ledere, isolatorer og halvledere, som afhænger af afstanden mellem de fulde og tomme orbitaler, og akademisk af båndgabets bredde mellem valens- og ledningsbåndene.

Når atomer danner et fast stof, er der mange identiske elektroner blandet sammen, men kvantemekanikken mener, at to identiske elektroner ikke kan forblive i samme kredsløb. Derfor, for at forhindre disse elektroner i at kæmpe i samme kredsløb, splittes mange orbitaler i flere orbitaler. Med så mange orbitaler klemt sammen, kommer de ved et uheld tættere på og bliver brede store orbitaler. Denne type brede kredsløb dannet ved at presse mange fine orbitaler sammen kaldes et energibånd.

Nogle brede orbitaler er fyldt med elektroner, hvilket gør dem ude af stand til at bevæge sig. Nogle brede orbitaler er meget tomme, hvilket tillader elektroner at bevæge sig frit. Elektroner kan bevæge sig og ser ud til at lede elektricitet makroskopisk. Omvendt, hvis elektroner ikke kan bevæge sig, kan de ikke lede elektricitet.

Okay, lad os holde tingene enkle og ikke nævne begreberne "prisbånd, fuldt bånd, forbudt bånd og guidebånd". Forbered dig på at fokusere på cirklen!

Nogle fulde orbitaler er for tæt på tomme orbitaler, og elektroner kan ubesværet bevæge sig fra den fulde kredsløb til den tomme bane, hvilket giver dem mulighed for at bevæge sig frit. Dette er en dirigent. Konduktivitetsprincippet for monovalente metaller er lidt anderledes.

Men ofte er der et hul mellem to brede orbitaler, og elektroner kan ikke krydse det alene, så de leder ikke elektricitet. Men hvis bredden af ​​mellemrummet er inden for 5 ev, kan tilføjelse af ekstra energi til elektronen også krydse den tomme bane og bevæge sig frit hen over den, som er ledende. Denne type fast stof med en spaltebredde på ikke over 5 ev er nogle gange ledende og nogle gange ikke, så det kaldes en halvleder.

Hvis afstanden overstiger 5 ev, så skal den som udgangspunkt stoppes. Under normale omstændigheder kan elektroner ikke krydse, hvilket er en isolator. Selvfølgelig, hvis energien er stor nok, endsige mellemrummet på 5 ev, kan selv 50 ev stadig løbe igennem, såsom højspændingselektricitet, der bryder gennem luften.

På dette tidspunkt har båndteorien udviklet af kvantemekanikken næsten taget form. Båndteorien forklarer systematisk de væsentlige forskelle mellem ledere, isolatorer og halvledere, som afhænger af afstanden mellem de fulde og tomme orbitaler, og akademisk af båndgabets bredde mellem valens- og ledningsbåndene.


X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept