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チップの原理と量子力学

2023-10-20

多くの文盲は、量子力学は実用的な価値のない単なる数学的なゲームであると信じています。はは、コンピューター チップの祖先を見つけてみましょう。デモをご覧ください。

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導体も理解できますし、絶縁体も理解できます。私の友人は初めて物理学に混乱しましたが、それは半導体ではないかと思います。したがって、私はすべての物理教師を代表してこの借りを返します。

原子が固体を形成するとき、多くの同一の電子が混合されますが、量子力学では、2 つの同一の電子が同じ軌道に留まることができないと考えられています。したがって、これらの電子が同じ軌道内で衝突するのを防ぐために、多くの軌道がいくつかの軌道に分割されます。非常に多くの軌道が押し寄せられると、誤って接近して幅の広い大きな軌道になります。このように、細かい軌道がたくさん集まって形成される広い軌道をエネルギーバンドと呼びます。

一部の広い軌道には電子が密集しており、電子は移動できません。一部の広い軌道は非常に空であり、電子が自由に移動できます。電子は移動することができ、巨視的には電気を伝導しているように見えます。逆に、電子が移動できなければ電気を通すことはできません。

さて、話を単純にして、「プライス バンド、フル バンド、禁止バンド、ガイド バンド」の概念については触れません。サークルに集中する準備をしてください!

一部の完全な軌道は空の軌道に近すぎるため、電子は完全な軌道から空の軌道に簡単に移動でき、自由に移動できます。これは指揮者です。一価金属の導電性原理は少し異なります。

しかし、多くの場合、2 つの広い軌道の間にはギャップがあり、電子だけではそのギャップを横切ることができないため、電気を通しません。しかし、ギャップの幅が 5 EV 以内の場合、電子に追加のエネルギーを追加すると、空の軌道を横切り、導電性の軌道を自由に移動することもできます。ギャップ幅が 5 ev 以下のこの種の固体は、導電性を示す場合と導電性を示さない場合があるため、半導体と呼ばれます。

ギャップが5evを超える場合は、基本的に停止する必要があります。通常の状況では電子は交差することができないため、絶縁体となります。もちろん、エネルギーが十分に大きければ、5evの隙間はおろか、50evでも空気を突き破る高圧電気のように通過することができます。

この時点で、量子力学によって開発されたバンド理論はほぼ形になりました。バンド理論は、完全軌道と空軌道の間のギャップに依存する導体、絶縁体、半導体の本質的な違いを体系的に説明し、学術的には価電子帯と伝導帯の間のバンドギャップ幅に依存します。

原子が固体を形成するとき、多くの同一の電子が混合されますが、量子力学では、2 つの同一の電子が同じ軌道に留まることができないと考えられています。したがって、これらの電子が同じ軌道内で衝突するのを防ぐために、多くの軌道がいくつかの軌道に分割されます。非常に多くの軌道が押し寄せられると、誤って接近して幅の広い大きな軌道になります。このように、細かい軌道がたくさん集まって形成される広い軌道をエネルギーバンドと呼びます。

一部の広い軌道には電子が密集しており、電子は移動できません。一部の広い軌道は非常に空であり、電子が自由に移動できます。電子は移動することができ、巨視的には電気を伝導しているように見えます。逆に、電子が移動できなければ電気を通すことはできません。

さて、話を単純にして、「プライス バンド、フル バンド、禁止バンド、ガイド バンド」の概念については触れません。サークルに集中する準備をしてください!

一部の完全な軌道は空の軌道に近すぎるため、電子は完全な軌道から空の軌道に簡単に移動でき、自由に移動できます。これは指揮者です。一価金属の導電性原理は少し異なります。

しかし、多くの場合、2 つの広い軌道の間にはギャップがあり、電子だけではそのギャップを横切ることができないため、電気を通しません。しかし、ギャップの幅が 5 EV 以内の場合、電子に追加のエネルギーを追加すると、空の軌道を横切り、導電性の軌道を自由に移動することもできます。ギャップ幅が 5 ev 以下のこの種の固体は、導電性を示す場合と導電性を示さない場合があるため、半導体と呼ばれます。

ギャップが5evを超える場合は、基本的に停止する必要があります。通常の状況では電子は交差することができないため、絶縁体となります。もちろん、エネルギーが十分に大きければ、5evの隙間はおろか、50evでも空気を突き破る高圧電気のように通過することができます。

この時点で、量子力学によって開発されたバンド理論はほぼ形になりました。バンド理論は、完全軌道と空軌道の間のギャップに依存する導体、絶縁体、半導体の本質的な違いを体系的に説明し、学術的には価電子帯と伝導帯の間のバンドギャップ幅に依存します。


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