Banyak orang yang buta huruf percaya bahwa mekanika kuantum hanyalah permainan matematika tanpa nilai praktis. Haha yuk kita cari nenek moyang chip komputer, silahkan lihat demonstrasinya :
Banyak orang yang buta huruf percaya bahwa mekanika kuantum hanyalah permainan matematika tanpa nilai praktis. Haha yuk kita cari nenek moyang chip komputer, silahkan lihat demonstrasinya :
Konduktor bisa kita pahami, isolator juga bisa kita pahami. Untuk pertama kalinya teman-teman saya bingung dengan fisika, dan saya khawatir itu semikonduktor. Oleh karena itu, saya akan melunasi hutang ini atas nama seluruh guru fisika.
Ketika atom membentuk benda padat, terdapat banyak elektron identik yang bercampur, tetapi mekanika kuantum percaya bahwa dua elektron identik tidak dapat berada pada orbit yang sama. Oleh karena itu, untuk mencegah elektron-elektron ini bertempur pada orbit yang sama, banyak orbital dipecah menjadi beberapa orbital. Dengan banyaknya orbital yang terhimpit, secara tidak sengaja mereka menjadi lebih dekat dan menjadi orbital besar yang lebar. Jenis orbit lebar yang dibentuk dengan menyatukan banyak orbital halus disebut pita energi.
Beberapa orbital lebar dipenuhi elektron, sehingga tidak dapat bergerak. Beberapa orbital lebar sangat kosong, sehingga elektron dapat bergerak bebas. Elektron dapat bergerak dan tampak menghantarkan listrik secara makroskopis. Sebaliknya jika elektron tidak dapat bergerak maka elektron tidak dapat menghantarkan listrik.
Baiklah, mari kita buat semuanya tetap sederhana dan tidak menyebutkan konsep "pita harga, pita penuh, pita terlarang, dan pita pemandu". Bersiaplah untuk fokus pada lingkaran!
Beberapa orbital penuh terlalu dekat dengan orbital kosong, dan elektron dapat dengan mudah berpindah dari orbital penuh ke orbital kosong, sehingga elektron dapat bergerak bebas. Ini adalah seorang konduktor. Prinsip konduktivitas logam monovalen sedikit berbeda.
Namun seringkali terdapat celah antara dua orbital yang lebar, dan elektron tidak dapat melintasinya sendirian, sehingga tidak dapat menghantarkan listrik. Namun jika lebar celahnya berada dalam 5 ev, penambahan energi ekstra pada elektron juga dapat melintasi orbit kosong dan bergerak bebas melintasinya, sehingga bersifat konduktif. Zat padat jenis ini dengan lebar celah tidak melebihi 5 ev kadang bersifat konduktif dan kadang tidak, sehingga disebut semikonduktor.
Jika selisihnya melebihi 5 ev, maka pada dasarnya harus dihentikan. Dalam keadaan normal, elektron tidak dapat bersilangan, yang merupakan isolator. Tentunya jika energinya cukup besar, apalagi selisih 5 ev, 50 ev pun masih bisa mengalir, seperti listrik tegangan tinggi yang menerobos udara.
Pada titik ini, teori pita yang dikembangkan oleh mekanika kuantum hampir terbentuk. Teori pita secara sistematis menjelaskan perbedaan penting antara konduktor, isolator, dan semikonduktor, yang bergantung pada jarak antara orbital penuh dan kosong, dan secara akademis, pada lebar celah pita antara pita valensi dan pita konduksi.
Ketika atom membentuk benda padat, terdapat banyak elektron identik yang bercampur, tetapi mekanika kuantum percaya bahwa dua elektron identik tidak dapat berada pada orbit yang sama. Oleh karena itu, untuk mencegah elektron-elektron ini bertempur pada orbit yang sama, banyak orbital dipecah menjadi beberapa orbital. Dengan banyaknya orbital yang terhimpit, secara tidak sengaja mereka menjadi lebih dekat dan menjadi orbital besar yang lebar. Jenis orbit lebar yang dibentuk dengan menyatukan banyak orbital halus disebut pita energi.
Beberapa orbital lebar dipenuhi elektron, sehingga tidak dapat bergerak. Beberapa orbital lebar sangat kosong, sehingga elektron dapat bergerak bebas. Elektron dapat bergerak dan tampak menghantarkan listrik secara makroskopis. Sebaliknya jika elektron tidak dapat bergerak maka elektron tidak dapat menghantarkan listrik.
Baiklah, mari kita buat semuanya tetap sederhana dan tidak menyebutkan konsep "pita harga, pita penuh, pita terlarang, dan pita pemandu". Bersiaplah untuk fokus pada lingkaran!
Beberapa orbital penuh terlalu dekat dengan orbital kosong, dan elektron dapat dengan mudah berpindah dari orbital penuh ke orbital kosong, sehingga elektron dapat bergerak bebas. Ini adalah seorang konduktor. Prinsip konduktivitas logam monovalen sedikit berbeda.
Namun seringkali terdapat celah antara dua orbital yang lebar, dan elektron tidak dapat melintasinya sendirian, sehingga tidak dapat menghantarkan listrik. Namun jika lebar celahnya berada dalam 5 ev, penambahan energi ekstra pada elektron juga dapat melintasi orbit kosong dan bergerak bebas melintasinya, sehingga bersifat konduktif. Zat padat jenis ini dengan lebar celah tidak melebihi 5 ev kadang bersifat konduktif dan kadang tidak, sehingga disebut semikonduktor.
Jika selisihnya melebihi 5 ev, maka pada dasarnya harus dihentikan. Dalam keadaan normal, elektron tidak dapat bersilangan, yang merupakan isolator. Tentunya jika energinya cukup besar, apalagi selisih 5 ev, 50 ev pun masih bisa mengalir, seperti listrik tegangan tinggi yang menerobos udara.
Pada titik ini, teori pita yang dikembangkan oleh mekanika kuantum hampir terbentuk. Teori pita secara sistematis menjelaskan perbedaan penting antara konduktor, isolator, dan semikonduktor, yang bergantung pada jarak antara orbital penuh dan kosong, dan secara akademis, pada lebar celah pita antara pita valensi dan pita konduksi.
