ФИЗИКА

В одиночном атоме энергетический спектр электронов носит дискретный характер (рис. 7.10.17а). В твёрдом теле расстояния между атомами настолько малы, что каждый из них оказывается в достаточно сильном поле соседних атомов. Это приводит к тому, что уменьшается высота потенциального барьера и уменьшается его толщина до значения порядка а (рис. 7.10.17б), где а – параметр решётки.

Кроме того, каждый энергетический уровень, не вырожденный в изолированном атоме, расщепляется на N близко расположенных друг от друга подуровней, образующих энергетическую зону.

Если энергетический уровень имел в атоме (2e + 1) - кратное вырождение, то соответствующая ему энергетическая зона будет состоять из N (2e + 1) подуровней. Так уровень s даёт зону s, зону, состоящую из N подуровней и способную вместить 2N электронов; уровень р даёт р зону, состоящую из 3N подуровней и способную вместить 6N электронов и т.д.

Наибольшее влияние поле решётки оказывает на внешние валентные электроны. Картина образования энергетических зон показана на рис. 7.4.19. Таким образом, энергетический спектр электронов в кристалле носит зонный характер.

к к к