Ho delle idee confuse sulla struttura a bande dei semiconduttori e per
questo vorrei chiarirle col vostro aiuto....
Considero il silicio: � un materiale del 4� gruppo che presenta 4
elettroni di valenza: ad ognuno di essi � associato un orbitale ibrido
sp3 (come per il carbonio) e questi si legano tra loro formando dei
legami covalenti di tipo sigma. Per� a temperatura diversa dallo zero
assoluto alcuni di questi legami si possono rompere a causa
dell'eccitamento dell'atomo ad esso associato, per poi ricostruirsi
dopo un periodo di decadimento a causa del decadimento dell'elettrone.
La causa dell'eccitamento dell'atomo sono le radiazioni termiche
provenienti dall'esterno,giusto?Idealmente queste quindi possono
propagarsi anche nel vuoto?
Il modello a bande presenta una banda di conduzione ed una di
valenza:queste non sono associate ad uno specifico livello energetico
(che per effetto dell'interazione tra atomi diventa una banda), ma
dall'intersezione delle bande ottenute dal livello 3s e dal livello
3p.
Della banda di valenza posso distinguere 3 bande: light hole,heavy
hole, split off.;ad ognuna di queste bande � associata una diversa
massa efficace. Essendo la banda di valenza il risultato
dell'intersezione degli orbitali s e p, non ha pi� senso descrivere
l'elettrone presente in banda di valenza con i nomi degli orbitali nei
quali si trova, ma lo si descrive attraverso un ket (che posso
definirlo come un vettore rappresentante lo stato dell'elettrone che
si trova in quella banda).
Si considera la seguente immagine (che rappresenta un materiale a
bandgap diretto, comunque penso che sia lo stesso)
http://img163.imageshack.us/my.php?image=immagineha4.jpg
ad ogni banda vi sono associati dei ket che per� non riesco bene a
capirli...Il primo termine indica il momento angolare totale J, il
secondo il momento magnetico mj associato. Dire |3/2,+-1/2> cosa vuol
dire?Che tutti gli elettroni presente il quella banda
(indipendentemente dalla loro energia e quantit� di moto) avranno
j=3/2 e mj=+-1/2? So che l'approssimazione LCAO permette di descrivere
i livelli energetici associati ad una coppia di elettroni (per via
dello spin) in funzione di combinazioni lineari delle funzioni d'onda
ad esso associate, ma da questo non riesco ad arrivare a capire il
significato di quei numeri...Ipotizzando di aver capito bene, dire
j=3/2 vuol dire che tutti gli elettroni appartenenti a quella banda
avranno j=l+s=3/2. Per via dell'interazione tra atomi, con lo stesso l
e s posso descrivere pi� funzioni d'onda diverse,per� a queste sono
associati livelli energetici diversi?
Penso che mi stia confondendo; non sono studente di fisica, motivo per
cui scusatemi se ho detto qualche fesseria di troppo...
Received on Mon Jan 28 2008 - 10:00:01 CET
