Przewodność zależy - Od ilości ładunków.
Podział ciał stałych pod względem przewodnictwa: półprzewodniki, przewodniki, izolatory.
Prawo Ohma. R=U/I, natężenie prądu zależy od ilości ładunków przeniesionych przez określone pole powierzchni w danej jednostce czasu. I= Q/t [A], A=C/S C=A*s. Gdzie A-amper, C-kulomb, s-sekunda.
Elementarny ładunek ele. Wartość ładunku przenoszonego przez elektron. 1e=1,6*10-19C; Q=n*e; R=U/I=(U*t)/(n*e); r=1/n.
Przewodniki charakteryzują się tym, że ilość ich ładunków jest największa. Izolatory mają największą oporność czyli przewodność najmniejszą. Jeśli chodzi o przewodniki to samo pasmo walencyjne i pasmo przewodnictwa stykają się. ET~30meV=0,03eV. Rys.1.
Alotropia jest to występowanie pierwiastków w różnych strukturach. A - oznacza pierwiastek II i III grupy pierwiastków, w której są metale. B - V i VI grupa, w której są niemetale.
Wzbudzenie termiczne - generacja termiczna. Generacja optyczna E=h*ν=h*(C/x); [C-V światła; x-dł. Fali]; λ∈(400÷700)nm.; h=6,6*10-34 J*s; E=[6,6*10-34*3*108]/[400*10-9]=[6,6*10-34*3*108]/[4*10-7]; J=[J*s*(m/s)]/[m]; E≅5*10-19J; E~3,2eV; E∈(1,6÷3,2)eV - energia wzbudzenia. Fotoelektryczne wew. aby doszło do tego zjawiska E=W+Er; W /\Eg. Fotoelektryczne zew. Energia dostarczona ciału jest duża. Półprzewodniki domieszkowe. Wprowadzenie atomu z III lub IV grupy powoduje lepszą przewodność. III gr.= bor, glin, gal, ind. Domieszkowanie III gr. powoduje że atom domieszki wbudowuje się węzłowo tzn. odstawiają atom krzemu zastępując go atomem np. Al. Rys.2. taki układ nazywa się układem wiązania akcptonorowego. Atom taki nazywa się akceptonorem. Taki półprzewodnik domieszkowy opisywany jest symbolem P. w układzie pasmowym w paśmie akceptorowym tworzy się w niewielkiej odległości od wierzchołka wiązania pasma walencyjnego Energia. Rys.3. jeżeli rośnie temp. To elektrony zwiększają swoją energię. Po przekroczeniu energii jonizacji elektron rozrywa wiązanie. Następuje przeskok elektronu i jest przyczyną zmniejszania oporności. Z dowolnego poziomu energetycznego w to miejsce gdzie jest dziura mogą wskakiwać inne elektrony i dochodzi do wzmocnienia, a ruch tego elektronu tworzy dziurę. W tym przypadku półprzewodnika mamy taką sytuację że półprzewodnikami są dziury (nierównowagowe ładunki). V gr. fosfor, antymon, arsen, argon. Wprowadzenie takiego pierwiastka z V gr. powoduje wybicie 5 ele. 5 ele jest elektronem wolnym. Taki półprzewodnik nazywamy półprzewodnikiem typu n lub donorowym. Ten elektron wolny tworzy podobną rolę co elektron metaliczny. Te ele są w strukturze pasmowej na takim poziomie zwanym poziomem donorowym, występuje on poniżej dna pasma przewodnictwa. Energia aktywacji jest mała i ona jest porównywalna dla krzemu i germanu i jest rzędu setnych eV. W 0°K wszystkie stany na poziomie donorowym są zajęte ele. Ele który uzyskuje E=0,1eV może „podskoczyć” do pasma zabronionego albo elektron z poziomu donorowego „przeskakuje” do poziomu przewodnictwa i wpływają na znaczne obniżenie oporności materiału. Pobiera energię przechodzi do pasma przewodnictwa, oddaje energię i przechodzi do poziomu donorowego. Nierównowagowym ładunkiem jest ładunek ujemny. Ze względu na trudności domieszkowania stosuje się inne pierwiastki III i V grupy, a także IV grupy. Półprzewodnik skompensowany ma charakter półprzewodnika wolnego.
Zjawisko Halla. Jeżeli na tą próbkę działa pole magnetyczne i przepływa prąd o wartości I, to występuje siła elektromagnetyczna (tzw. Siła Lorentza). F=eV*B. Rys. Do zew części płytki będą wypychane ładunki ujemne. Natężenie pola elektromagnetycznego może być nazywane napięciem Hallowskim. EH=UH/b E=F/q F=q*E; FH=e*[UH/b]. V=l3l=3pier{l}~3*10-8cm.
Materiały magnetyczne. Podział: 1. Ferromagnetyki (mat., które w sposób bardzo mag oddziaływują) 2. Diamagnetyki (w ogóle nie oddziałują) 3. Pośrednie - paramagnetyki. Do ferromagnetyków należą stopy z dodatkiem niklu, molibdenu, chromu (duże niezrównoważone momenty magnetyczne). Paramagnetyki to raczej wszystkie pier, które należą do spinów w których przedostatnie jest zapełnione, niewielka wartość magnetyczna. Diamagnetyki - rtęć, cynk, złoto (zerowe namagnesowanie).