Новини от индустрията

Принципи на чипове и квантова механика

2023-10-20

Много неграмотни вярват, че квантовата механика е просто математическа игра без практическа стойност. Ха-ха, нека намерим предшественик на компютърните чипове, моля, погледнете демонстрацията:

Много неграмотни вярват, че квантовата механика е просто математическа игра без практическа стойност. Ха-ха, нека намерим предшественик на компютърните чипове, моля, погледнете демонстрацията:

Проводници, можем да разберем, изолатори, също можем да разберем. За първи път приятелите ми се объркаха от физиката и се страхувам, че това са полупроводниците. Затова ще върна този дълг от името на всички учители по физика.

Когато атомите образуват твърдо тяло, има много идентични електрони, смесени заедно, но квантовата механика вярва, че два идентични електрона не могат да останат в една и съща орбита. Следователно, за да се предотврати битката на тези електрони в една и съща орбита, много орбитали се разделят на няколко орбитали. С толкова много орбитали, притиснати една към друга, те случайно се приближават и стават широки големи орбитали. Този тип широка орбита, образувана чрез притискане заедно на много фини орбитали, се нарича енергийна лента.

Някои широки орбитали са претъпкани с електрони, което ги прави неспособни да се движат. Някои широки орбитали са много празни, което позволява на електроните да се движат свободно. Електроните могат да се движат и да изглежда, че провеждат електричество макроскопично. Обратно, ако електроните не могат да се движат, те не могат да провеждат електричество.

Добре, нека опростим нещата и да не споменаваме понятията „ценова лента, пълна лента, забранена лента и водеща лента“. Пригответе се да се съсредоточите върху кръга!

Някои пълни орбитали са твърде близо до празните орбитали и електроните могат без усилие да се движат от пълната орбита към празната орбита, което им позволява да се движат свободно. Това е диригент. Принципът на проводимост на едновалентните метали е малко по-различен.

Но често има празнина между две широки орбитали и електроните не могат да я пресекат сами, така че не провеждат електричество. Но ако ширината на празнината е в рамките на 5 ev, добавянето на допълнителна енергия към електрона може също да пресече празната орбита и да се движи свободно през нея, което е проводимо. Този тип твърдо вещество с ширина на междината, която не надвишава 5 ev, понякога е проводимо, а понякога не, така че се нарича полупроводник.

Ако разликата надвишава 5 ev, тогава тя трябва да бъде спряна. При нормални обстоятелства електроните не могат да преминават, което е изолатор. Разбира се, ако енергията е достатъчно голяма, да не говорим за празнината от 5 ev, дори 50 ev все още могат да преминат, като електричество с високо напрежение, пробиващо въздух.

В този момент лентовата теория, разработена от квантовата механика, е почти оформена. Теорията на лентите систематично обяснява съществените разлики между проводниците, изолаторите и полупроводниците, които зависят от празнината между пълните и празните орбитали и академично от ширината на забранената зона между валентната и проводящата зона.

Когато атомите образуват твърдо тяло, има много идентични електрони, смесени заедно, но квантовата механика вярва, че два идентични електрона не могат да останат в една и съща орбита. Следователно, за да се предотврати битката на тези електрони в една и съща орбита, много орбитали се разделят на няколко орбитали. С толкова много орбитали, притиснати една към друга, те случайно се приближават и стават широки големи орбитали. Този тип широка орбита, образувана чрез притискане заедно на много фини орбитали, се нарича енергийна лента.

Някои широки орбитали са претъпкани с електрони, което ги прави неспособни да се движат. Някои широки орбитали са много празни, което позволява на електроните да се движат свободно. Електроните могат да се движат и да изглежда, че провеждат електричество макроскопично. Обратно, ако електроните не могат да се движат, те не могат да провеждат електричество.

Добре, нека опростим нещата и да не споменаваме понятията „ценова лента, пълна лента, забранена лента и водеща лента“. Пригответе се да се съсредоточите върху кръга!

Някои пълни орбитали са твърде близо до празните орбитали и електроните могат без усилие да се движат от пълната орбита към празната орбита, което им позволява да се движат свободно. Това е диригент. Принципът на проводимост на едновалентните метали е малко по-различен.

Но често има празнина между две широки орбитали и електроните не могат да я пресекат сами, така че не провеждат електричество. Но ако ширината на празнината е в рамките на 5 ev, добавянето на допълнителна енергия към електрона може също да пресече празната орбита и да се движи свободно през нея, което е проводимо. Този тип твърдо вещество с ширина на междината, която не надвишава 5 ev, понякога е проводимо, а понякога не, така че се нарича полупроводник.

Ако разликата надвишава 5 ev, тогава тя трябва да бъде спряна. При нормални обстоятелства електроните не могат да преминават, което е изолатор. Разбира се, ако енергията е достатъчно голяма, да не говорим за празнината от 5 ev, дори 50 ev все още могат да преминат, като електричество с високо напрежение, пробиващо въздух.

В този момент лентовата теория, разработена от квантовата механика, е почти оформена. Теорията на лентите систематично обяснява съществените разлики между проводниците, изолаторите и полупроводниците, които зависят от празнината между пълните и празните орбитали и академично от ширината на забранената зона между валентната и проводящата зона.


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