door Elmo » wo 19 okt 2005, 07:00
Ja, door verhitting gebeurt dit een heel klein beetje. Het effect is sterk (exponentieel) temperatuursafhankelijk, maar in normaal gebruik is het nog steeds zeer klein. Bijvoorbeeld: Si heeft een bandgap van ~1 eV en bij kamertemperatuur (300 K == 25 meV) kun je met
Fermi-Dirac statistiek uitrekenen dat de electronconcentratie in de geleidingsband zeer laag is (huiswerk: hoe laag?).
Hier staat een mooie uitleg over het Fermi niveau. Conceptueel is het zo het makkelijkste voor te stellen: Het Fermi-niveau is het hoogste energieniveau van het materiaal dat met elektronen gevuld zou kunnen zijn (bij het absolute nulpunt). Als het niveau in de bandgap ligt, dan zijn daar geen electrontoestanden en dus wordt het niet echt gevuld. Het niveau geeft dus eigenlijk aan hoeveel energie een gemiddeld electron in het systeem heeft.
Typische situatie voor een halfgeleider:
Als het Fermi-niveau in de geleidingsband terecht is gekomen, dan noemen we het materiaal een metaal (want dan is de geleiding zeer goed).
Algemeen verhaal over halfgeleiders. Typisch voor halfgeleiderfysica, vind ik, is dat als je het echt goed wil begrijpen je toch de boeken in zult moeten. De meeste teksten op het internet zijn niet echt geweldig (m.u.v. Britney's Guide to Semiconductor Physics).
En ja, de thermische energie geeft zeker ook meer kinetische energie aan de electronen.

Ja, door verhitting gebeurt dit een heel klein beetje. Het effect is sterk (exponentieel) temperatuursafhankelijk, maar in normaal gebruik is het nog steeds zeer klein. Bijvoorbeeld: Si heeft een bandgap van ~1 eV en bij kamertemperatuur (300 K == 25 meV) kun je met [url=http://en.wikipedia.org/wiki/Fermi_Dirac_statistics]Fermi-Dirac statistiek[/url] uitrekenen dat de electronconcentratie in de geleidingsband zeer laag is (huiswerk: hoe laag?).
[url=http://britneyspears.ac/physics/basics/basics.htm]Hier staat een mooie uitleg over het Fermi niveau[/url]. Conceptueel is het zo het makkelijkste voor te stellen: Het Fermi-niveau is het hoogste energieniveau van het materiaal dat met elektronen gevuld zou kunnen zijn (bij het absolute nulpunt). Als het niveau in de bandgap ligt, dan zijn daar geen electrontoestanden en dus wordt het niet echt gevuld. Het niveau geeft dus eigenlijk aan hoeveel energie een gemiddeld electron in het systeem heeft.
Typische situatie voor een halfgeleider:
[img]http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/solids/imgsol/ferm.gif[/img]
Als het Fermi-niveau in de geleidingsband terecht is gekomen, dan noemen we het materiaal een metaal (want dan is de geleiding zeer goed).
[url=http://en.wikipedia.org/wiki/Semiconductor]Algemeen verhaal over halfgeleiders[/url]. Typisch voor halfgeleiderfysica, vind ik, is dat als je het echt goed wil begrijpen je toch de boeken in zult moeten. De meeste teksten op het internet zijn niet echt geweldig (m.u.v. Britney's Guide to Semiconductor Physics).
En ja, de thermische energie geeft zeker ook meer kinetische energie aan de electronen. :shock: