Szerokość pasma zabronionego: Krzem 1.12 German 0.66 Arsenek Galu 1.43
światło jako strumień cząstek: promieniowanie rentgenowskie, efekt Comptona, efekt fotoelektryczny.
zasada nieoznaczoności: nie można zmierzyć idealnie dokładnie jednocześnie pędu i położenia, oraz energii i czasu.
Funkcja falowa Ψ(t)opisuje własności falowe cząstki. |Ψ|² =p. p- prawdopodobieństwo znalezienia cząstki w chwili t w pewnym punkcie przestrzeni. Funkcję falową otrzymujemy rozwiązując równanie Schroedingera -(n²/2)(d²Ψ(x)/dx²) =EΨ(x). n>0, bo inaczej p=0 a tak być nie może ;-)
Zakaz Pauliego – elektrony muszą się różnić przynajmniej 1 liczbą kwantową. O własnościach chemicznych decydują elektrony z ostatnich powłok.
Ciała stałe: amorficzne i krystaliczne.
Wiązanie kowalencyjne: Tworzone za pomocą silnych, zlokalizowanych wiązań; duża energia Kohezji, temp wrzenia i topnienia. Niskie przewodnictwo.
Wiązania jonowe: duża e.kohezji, temp wrzenia i topnienia; niskie przewodnictwo, przeźroczyste dla światła widzialnego, rozpuszczalne w wodzie.
Kwantowy model elektronów swobodnych: elektrony walencyjne nie oddziałują ze sobą-tworzą gaz doskonały; elektrony podlegają statystyce Fermiego-Diraca (są fermionami); przewodnictwo jest ograniczone zderzeniami z niedoskonałościami sieci krystalicznej.
Prawdopodobieństwo obsadzenia stanu fermionem f(E)=1/{e^[(E₀-E_F)/kT]+1}
Dla T=0[K] wszystkie stany o energiach < E_F są zapełnione elektronami! Reszta jest pusta!
E_F +energia Fermiego – maksymalna energia elektronów w metalu o temp. T=0[K].
Twierdzenie Blocha Ψ_nk (r)=e^ikr u_nk (r) przy czym e^ikr –zespolona fala płaska U_nk (r) –funkcja periodyczna.
Sieć odwrotna – zbiór wektorów falowych, dla których odpowiednie fale płaskie mają okresowość sieci krystalicznej G*T =2πn albo cos(G*T)=1. Gdzie T – wektor translacji.
Strefa Brillouina – figura geometryczna, która powstaje z przecięcia symetralnych wektorów łączących sąsiednie punkty sieci odwrotnej.
„Elektron zachowuje się w polu siły zewnętrznej tak jakby miał nową masę, m_e”
Półprzewodniki samoistne: Typu N – donory (kolumna od azotu w dół )///Typu P – akceptory(kolumna od Boru w dół).
WAŻNE! Wpływ domieszek na poziom Fermiego (E_F) Typu N – E_F przesuwa się do góry. Typu P – E_F w dół.
Ruchliwość: elektrony ulegają rozproszeniu przez: drgania sieci ( fonony), defekty, inne elektrony.
Całkowity prąd jest sumą prądu dyfuzyjnego i unoszenia(dziur i elektronów).
W stanie poziomu równowagi gradient E_F =o dE_F/dx =0
zastosowanie fotodiody: brak polaryzacji – bateria słoneczna; polaryzacja zaporowa – rezystor z oporem zależnym od światła.
elektrony o energiach większych od V_bi przechodzą do półprzewodnika typu Pi tam rekombinują z dziurami. Prąd rekombinacji J=B*e^(-q*V_bi/2kT). Gdzie B=const.
Dla półprzewodników z przerwą prostą, rekombinacja prowadzi do emisji fotonów.
”Aby zaszła akcja laserowa konieczna jest inwersja obsadzeni” n2>n1