120 likes | 232 Views
Metalli k Katılar. Bant Teorisi. İletkenlik Bantı. Boş. Li atomlarının s ve p orbitalleri arasında etkileşim mevcut. Dolu. Fermi Seviyesi. Fermi Seviyesi: T = 0 daki HOMO düzeyi. Değerlik Bantı. T > 0 da, Fermi d üzeyindeki e lar uyarılarak iletkenlik bantına ge ç er.
E N D
İletkenlik Bantı Boş Li atomlarının s ve p orbitalleri arasında etkileşim mevcut Dolu Fermi Seviyesi Fermi Seviyesi: T = 0 daki HOMO düzeyi Değerlik Bantı T > 0 da, Fermi düzeyindeki e lar uyarılarak iletkenlik bantına geçer. Bu e lar elektrik alanında hareket eder.
Silisyum Have 1000 Si atoms 4000 e- or 2000 pairs 2 pairs per Si atom Band is completely filled This gives 2 bond per Si atom
yalıtkan yarıiletken iletken Eg 6 Elmas Yalıtkan Eg 0.5 – 3 Yarıiletkenler Eg 0 İletken Metaller
Elektrik İletkenliği Metaller — Sıcaklık arttıkça iletkenlik azalır Yarıiletkenler —Sıcaklık arttıkça iletkenlik artar Yalıtkanlar— iletkenlikleri çok düşüktür Metallerde, T arttıkça atomların titreşimleri artar, bu durum iletkenliğin düşmesine neden olur. Yarıiletkenlerde, T arttıkça daha fazla elektron iletkenlik bantına geçtiğinden iletkenlik artar.
Öz Yarıiletkenler Grup 4A Band gap (eV) C 6.0 Si 1.1 Ge 0.7 Gri Sn (>13 ˚C)0.1 Bayaz Sn (<13 ˚C) 0 Karbon 0 Safsızlık Yarıiletkenleri • İletkenlik esermiktardaki safsızlık ilavesi ile kontrol edilir. • Safsızlıklar Ga, Al veya As atomlarıdır. • Aşılanan atom (dopant) Si atomları ile yer değiştirir. • Dopant atom ya Si dan daha az elektron ( Ga veya Al) yada Si dan daha fazla elektron( As) içerir.
+ + + Silisyum n-tipi p-tipi e- e- e- İletkenlik bandı e- e- e- Donor level • Acceptor level is slightly higher in energy than Fermi level. • Electrons readily promoted into acceptor level. 1.1 eV Acceptor level Değerlik Bandı As veya Sb Ga veya Al • Donor level has electrons. • Electrons promoted from donor level to conduction band. • Negative electrons are charge carriers and so called n-type.
Bant teorisinin uygulamaları: LED veGüneş Pilleri • Light-emitting diode (LED) • Converts electrical input to light output: electron inphoton out • Light source with long life, low power, compact design. • Applications: traffic and car lights, large displays. • Solar Cell • Converts light input to electrical output: photon inelectron outRenewable energy source! LED Solar Cell
Schematic of edge-emitting LED _ + Composition of p/n regions tuned to produce red & blue lasers. Green lasers (532 nm) use special optical means to double the frequency of infrared light emitted from p/n junction.