- শক্তি ব্যান্ড মডেল
- ফেরমি স্তর
- অন্তর্নিহিত এবং বহিরাগত অর্ধপরিবাহী
- প্রয়োগ ব্যান্ড তত্ত্ব উদাহরণ
- তথ্যসূত্র
ব্যান্ড তত্ত্বটি এমন একটি যা সম্পূর্ণরূপে শক্তির বৈদ্যুতিন কাঠামোকে সংজ্ঞায়িত করে। এটি যে কোনও ধরণের কঠিন ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা যেতে পারে তবে এটি ধাতুগুলিতে যেখানে এর বৃহত্তম সাফল্য প্রতিফলিত হয় ref এই তত্ত্ব অনুসারে, ধাতব বন্ধনটি ইতিবাচক চার্জড আয়নগুলির মধ্যে বৈদ্যুতিন আকর্ষণ এবং স্ফটিকের মধ্যে মোবাইল ইলেক্ট্রন থেকে ফলাফল।
অতএব, ধাতব স্ফটিকের একটি "ইলেকট্রনের সমুদ্র" রয়েছে, যা এর দৈহিক বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যাখ্যা করতে পারে। নীচের চিত্রটি ধাতব লিঙ্কটি চিত্রিত করে। ইলেক্ট্রনগুলির বেগুনি বিন্দুগুলি একটি সমুদ্রের মধ্যে রূপান্তরিত হয় যা ইতিবাচক চার্জযুক্ত ধাতব পরমাণুকে ঘিরে থাকে surround
"ইলেকট্রনের সমুদ্র" প্রতিটি ধাতব পরমাণুর স্বতন্ত্র অবদান থেকেই গঠিত হয়। এই ইনপুটগুলি আপনার পারমাণবিক কক্ষপথ। ধাতু কাঠামো সাধারণত কমপ্যাক্ট হয়; এগুলি যত বেশি সংক্ষিপ্ত হয়, তাদের পরমাণুর মধ্যে ইন্টারঅ্যাকশন তত বেশি।
ফলস্বরূপ, শক্তিতে খুব সংকীর্ণ আণবিক কক্ষপথ তৈরি করতে তাদের পারমাণবিক কক্ষপথ ওভারল্যাপ হয়। ইলেক্ট্রনগুলির সমুদ্র তখন বিভিন্ন রেঞ্জের শক্তি সহ অণু কক্ষপথের বড় সেট ছাড়া আর কিছুই নয়। এই শক্তির পরিসীমা শক্তি ব্যান্ড হিসাবে পরিচিত যা তৈরি করে।
এই ব্যান্ডগুলি স্ফটিকের যে কোনও অঞ্চলে উপস্থিত রয়েছে, যার কারণে এটি সামগ্রিক হিসাবে বিবেচিত হয় এবং সেখান থেকে এই তত্ত্বের সংজ্ঞা আসে।
শক্তি ব্যান্ড মডেল
ধাতব পরমাণুর অরবিটাল যখন তার প্রতিবেশী (এন = 2) এর সাথে যোগাযোগ করে, তখন দুটি আণবিক কক্ষপথ গঠিত হয়: একটি বন্ড (সবুজ ব্যান্ড) এবং অন্যটি অ্যান্টি-বন্ডের (গা dark় লাল ব্যান্ড)।
যদি এন = 3, তিনটি আণবিক কক্ষপথ গঠিত হয় যার মধ্যে মাঝেরটি (কালো ব্যান্ড) অ-বন্ধনযুক্ত। যদি এন = 4, চারটি অরবিটাল গঠিত হয় এবং সর্বাধিক বন্ধন চরিত্রের সাথে একটি এবং সর্বাধিক বিরোধী-বন্ধন চরিত্রের সাথে আরও আলাদা করা হয়।
স্ফটিকের ধাতব পরমাণু তাদের কক্ষপথে অবদান রাখায় আণবিক কক্ষপথের জন্য উপলব্ধ শক্তির পরিসীমা প্রশস্ত হয়। এর ফলে কক্ষপথের মধ্যে শক্তিশালী স্থান হ্রাস পেতে পারে, যে বিন্দুতে তারা একটি ব্যান্ডে ঘনীভূত হয়।
এস অরবিটালের সমন্বয়ে গঠিত এই ব্যান্ডটির স্বল্প শক্তি (colored রঙিন সবুজ এবং হলুদ) এবং উচ্চ শক্তি (colored রঙিন কমলা এবং লাল) has এর শক্তির চরমের ঘনত্ব কম; তবে কেন্দ্রে বেশিরভাগ আণবিক কক্ষপথ ঘন (সাদা ব্যান্ড) থাকে।
এর অর্থ হল যে ইলেক্ট্রনগুলি তার প্রান্তের চেয়ে ব্যান্ডের কেন্দ্রের মধ্য দিয়ে "দ্রুত চালিত হয়"।
ফেরমি স্তর
বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা তখন একটি ভ্যালেন্স ব্যান্ড থেকে একটি পরিবাহী ব্যান্ডে ইলেক্ট্রনগুলির স্থানান্তর নিয়ে গঠিত।
যদি উভয় ব্যান্ডের মধ্যে শক্তির ব্যবধানটি খুব বড় হয় তবে আপনার একটি অন্তরক (যেমন বি হিসাবে) রয়েছে have অন্যদিকে, যদি এই ফাঁকটি তুলনামূলকভাবে ছোট হয় তবে কঠিনটি অর্ধপরিবাহী (সি এর ক্ষেত্রে)।
তাপমাত্রা বৃদ্ধি পেলে ভ্যালেন্স ব্যান্ডের ইলেক্ট্রনগুলি পরিবাহী ব্যান্ডের দিকে স্থানান্তরিত করার জন্য পর্যাপ্ত শক্তি অর্জন করে। এর ফলে বৈদ্যুতিক কারেন্ট আসে।
প্রকৃতপক্ষে, এটি সলিড বা অর্ধপরিবাহী উপকরণগুলির একটি মানের: ঘরের তাপমাত্রায় এগুলি অন্তরক হয় তবে উচ্চ তাপমাত্রায় তারা পরিবাহী হয়।
অন্তর্নিহিত এবং বহিরাগত অর্ধপরিবাহী
অন্তর্নিহিত কন্ডাক্টরগুলি হ'ল তাপীয় শক্তির জন্য বৈদ্যুতিনগুলি দিয়ে যাওয়ার অনুমতি দেওয়ার জন্য ভ্যালেন্স ব্যান্ড এবং পরিবাহী ব্যান্ডের মধ্যে শক্তির ব্যবধান যথেষ্ট কম।
অন্যদিকে, বহিরাগত কন্ডাক্টরগুলি অমেধ্যের সাথে ডুপ করার পরে তাদের বৈদ্যুতিন কাঠামোর পরিবর্তনগুলি প্রদর্শন করে, যা তাদের বৈদ্যুতিক চালকতা বৃদ্ধি করে। এই অপরিষ্কারতা অন্য ধাতু বা একটি ধাতববিহীন উপাদান হতে পারে।
যদি অপরিষ্কারের আরও ভ্যালেন্স ইলেকট্রন থাকে তবে এটি এমন একটি দাতা ব্যান্ড সরবরাহ করতে পারে যা ভারসাম্য ব্যান্ড থেকে চালক ব্যান্ডে প্রবেশের জন্য ইলেক্ট্রনগুলির জন্য একটি সেতু হিসাবে কাজ করে। এই সলিডগুলি এন-টাইপ অর্ধপরিবাহী। এখানে এন নামটি এসেছে "নেতিবাচক" থেকে।
উপরের ছবিতে ডোনার ব্যান্ডটি বাহন ব্যান্ডের ঠিক নীচে নীল ব্লকে চিত্রিত করা হয় (টাইপ এন)।
অন্যদিকে, যদি অশুচিটির কম ভ্যালেন্স ইলেকট্রন থাকে তবে এটি একটি গ্রাহক ব্যান্ড সরবরাহ করে, যা ভ্যালেন্স ব্যান্ড এবং পরিবাহী ব্যান্ডের মধ্যে শক্তি ব্যবধানকে সংক্ষিপ্ত করে।
বৈদ্যুতিনগুলি প্রথমে এই ব্যান্ডের দিকে মাইগ্রেট করে "ইতিবাচক ছিদ্র" রেখে, যা বিপরীত দিকে চলেছে।
যেহেতু এই ধনাত্মক গর্তগুলি ইলেক্ট্রনগুলির উত্তরণকে চিহ্নিত করে, তাই কঠিন বা উপাদান একটি পি-টাইপ অর্ধপরিবাহী।
প্রয়োগ ব্যান্ড তত্ত্ব উদাহরণ
- ধাতব চকচকে কেন তা ব্যাখ্যা করুন: উচ্চতর শক্তির স্তরে ঝাঁপিয়ে পড়লে তাদের চলন্ত ইলেকট্রনগুলি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের বিস্তৃত পরিসরে বিকিরণ শোষণ করতে পারে। এর পরে তারা হালকা নির্গত হয়, চালক ব্যান্ডের নিম্ন স্তরে ফিরে আসে।
- স্ফটিকলাইন সিলিকন হল সর্বাধিক গুরুত্বপূর্ণ অর্ধপরিবাহী উপাদান। যদি সিলিকনের একটি অংশ 13 টি গ্রুপ (বি, আল, গা, ইন, টিএল) এর ট্রেস দিয়ে ডোপ করা হয় তবে এটি পি-টাইপ অর্ধপরিবাহী হয়ে যায়। যদিও এটি গ্রুপ 15 এর একটি উপাদান (এন, পি, আস, এসবি, বি) দিয়ে ডোপ করা হয় এটি এন-টাইপ অর্ধপরিবাহী হয়ে যায়।
- হালকা নির্গমনকারী ডায়োড (এলইডি) একটি পিএন বোর্ড সেমিকন্ডাক্টর। এর মানে কী? যে উপাদান উভয় অর্ধপরিবাহী, উভয় এন এবং পি আছে। ইলেক্ট্রনগুলি পি-টাইপ অর্ধপরিবাহীর ভ্যালেন্স ব্যান্ডে এন-টাইপ অর্ধপরিবাহী বাহনের ব্যান্ড থেকে স্থানান্তরিত হয়।
তথ্যসূত্র
- হাইটেন, ডেভিস, পেক এবং স্ট্যানলি রসায়ন. (অষ্টম সংস্করণ) সেনেজ লার্নিং, পি 486-490।
- শিহর ও অ্যাটকিনস (2008)। অজৈব রসায়ন। (চতুর্থ সংস্করণ।, পৃষ্ঠা 103-107, 633-635)। ম্যাক গ্রু হিল
- নাভ সিআর (২০১ 2016)। ব্যান্ড থিওরি অফ সলিডস। হাইপারফিজিক্স.ফাই-astr.gsu.edu থেকে 28 এপ্রিল, 2018 এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে
- স্টিভ করনিক (2011)। কেমিস্টের পয়েন্ট অফ ভিউ থেকে বন্ডগুলি থেকে ব্যান্ডগুলিতে যাওয়া। চ্যাম্বিও.ইউগুয়েলফ.সি.এ থেকে: ২৮ শে এপ্রিল, 2018 এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে
- উইকিপিডিয়া। (2018)। এক্সট্রিন্সিক সেমিকন্ডাক্টর। এপ্রিল 28, 2018-এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: en.wikedia.org থেকে
- BYJU'S। (2018)। ধাতু ব্যান্ড তত্ত্ব। 28 এপ্রিল, 2018-এ পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: বাইজাস ডটকম থেকে