Shpora_teoria_2 (1261479), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Поскольку число уровней в валентной зоне много больше, чем число примесныхуровней, то с ростом температуры различие увеличивающихся концентраций электронов и дырокстанет менее заметно, так как они отличаются на малую величину - концентрацию акцепторныхуровней. Акцепторный характер полупроводника при этом будет все менее и менее выражен. И,наконец, при еще большем повышении температуры концентрация носителей заряда вполупроводнике станет очень большой, и акцепторный полупроводник станет аналогичен сначалабеспримесному полупроводнику, а затем - проводнику.6.Принцип неразличимости тождественных частиц в квантовой механике.
Симметричные иантисимметричные состояния тождественных микрочастиц. Фермионы и бозоны. ПринципПаули.7. Принцип тождественности одинаковых микрочастиц. Бозоны и фермионы. Принцип Паули.(один и тот же ответ)В квантовой физике частицы, имеющие одинаковые физические свойства – массу, заряд, спин, итд являются тождественными.Принцип неразличимосто тождественных частиц : тождественные частицыэкспериментальноразличить невозможно.|(1, 2 )|2 = |(2, 1 )|2где х1 и х2, - соответственно совокупность пространственных и спиновых координат первой ивторой частицВозможны два случая(1, 2 ) = (2, 1 ) и(1, 2 ) = −(2, 1 )В первом случае волновая функция системы при перемене частиц местами не меняет знака: такаяфункция называется симметричной.
Во втором случае при перемене частиц местами знакволновой функции изменяется; такая функция называется антисимметричной. При этом характерсимметрии не меняется со временем, т.о. свойство симметрии или антисимметрии - признакданного типа частицы. Симметрия волновых функций определяется спином частиц. Частицы сполуцелым слином (например, электроны, протоны, нейтроны) описываютсяантисимметричными волновыми функциями и подчиняются статистике Ферми-Дирака: этичастицы называются фермионами.
Частицы с нулевым или целочисленным спином (например πмезоны, фотоны) описываются симметричными волновыми функциями и подчиняются статистикеБозе-Эйнштейна; эти частицы называются бозонами.Принцип Паули. Системы электронов (фермионов) встречаются в природе только в состояниях,описываемых антисимметричными волновыми функциями.Отсюда следует, что два одинаковых электрона (фермиона), входящих в одну систему, не могутнаходиться в одинаковых состояниях (иначе при перестановке волновая функция была бычетной). (Отметим : в одинаковом состоянии может находиться любое число бозов).Другая формулировка : в одном и том же атоме не может быть более одного электрона содинаковым набором четырех квантовых чисел.8.
Р-п —переход. Его вольт-амперная характеристика и выпрямляющие свойстваПолупроводниковым p-n- переходом называют тонкий слой, образующийся в месте контакта двухобластей полупроводников акцепторного и донорного типов . Обе области полупроводника,изображенные на рисунке, электрически нейтральны, поскольку как сам материалполупроводника, так и примеси электрически нейтральны.
Отличия этих областей - в том, чтолевая из них содержит свободно перемещающиеся дырки, а правая свободно перемещающиесяэлектроны.В результате теплового хаотического движения одна из дырок из левойобласти -типа может попасть в правую область -типа, где быстрорекомбинирует с одним из электронов. В результате этого в правойобласти появится избыточный положительный заряд, а в левой области избыточный отрицательный заряд .Аналогично, в результате тепловогодвижения один из электронов из левой области может попасть в правую,где быстро рекомбинирует с одной из дырок.
В результате этого вправой области также появится избыточный положительный заряд, а влевой области - избыточный отрицательный заряд.Выпрямление тока и детектирование сигналов. Для этих целейиспользуют деталь - полупроводниковый диод, главная часть которойпереход.
Используют схему подключения диода,изображенную на рис. 4.25. Если на вход подать синусоидальныйсигнал, то диод "пропустит" только положительные полуволнысинусоиды. На сопротивлении нагрузки (на выходе) сигнал будетиметь вид как на рис. 4.25. Чтобы получить огибающую сигнала, то используют дополнительныйконденсатор , который, заряжаясь и разряжаясь, сгладит острые полуволны. По такой схемеработают простейшие выпрямители напряжения - устройства, преобразующие переменный ток впостоянный, и детекторы радиосигналов - устройства, позволяющие выделить огибающуювысокочастотного сигнала, несущую полезную информацию.9.
Радиоактивность. Виды радиоактивных превращений. Закон радиоактивного распада.Радиоактивность – самопроизвольное превращение однихатомных ядер в другие с испусканием 1 и нескольких частиц.Из опыта Разерфорда известно существование 3храдиоактивных излучений: а- (ядра 42), B-(электроны), уизлучения (коротковолновое магнитное излучение =10−10 м - потоком частиц – γ-квантов).
Самым проникающимиявляется у-излучение (5-10см), после В, после А. Ядра бываютрадиоактивные (испытывают распад) и стабильные (не испытывают). Радиоактивными являютсявсе элементы с порядковым номером (зарядовое число) > 83 и массовым числом A > 209.Виды радиоактивных превращенийПри распаде закон сохранения энергии имеет вид: Мм с2 = МД с2 + ∑ с2 + . Мм -масса покояматеринского ядра, МД -дочернего, -образовавшихся частиц, -энергия продуктов распада.Условие самопроизвольного распада: > 0, через массы: Мм > МД + ∑ .
Интенсивностьраспада характеризуют: период полураспада (время за которое число радиоактивных ядер всреднем уменьшится вдвое = 2/), среднее время жизни радиоактивного ядра = 1/,активность. Любой распад может происходить с испусканием у-квантов, т.к. возбуждённомудочернему ядру надо перейти в основное состояние.Альфа-распад. Процесс самопроизвольного испускания радиоактивным ядром а-частиц (ядергелия 42). Внутри ядра образовывается α-частица.
Материнское ядро является для неё потенциальная яма, ограниченная потенциальным барьером. Энергия α-частицы недостаточнадля преодоления барьера. Её вылет возможен из-за туннельного эффекта - согласно квантовоймеханике, существуют большая нуля вероятность прохождения частицы под потенциальным4барьером. Схема: → −4−2 + 2, где Х – материнское ядро, У – дочернее. Распад происходит,когда энергия покоя материнского ядра превышает сумму энергий дочернего и а-частицы. Прираспаде избыток энергии перераспределяется между а-частицей и дочерним ядром обратнопропорционально их массам, согласно закону сохранения импульса ( = д = ).
= /2 ,д = /2д => /д = д / .Бета-распад. Внутринуклонный процесс. Самопроизвольное превращениерадиоактивного ядра в ядро-изобар. Три вида бета-распада:Электронный распад – процесс самопроизвольного превращения нейтронав протон внутри ядра: → +1 + −10 + ̃ . В ходе распада образуются:дочернее ядро, электрон, электронное антинейтрино. Электроны имеютширокий энергетический спектр. Максимальная энергия электронаопределяется по разности масс: = [ − (Д + )] 2Позитронный распад – процесс самопроизвольного превращения протона в нейтрон внутриатомного ядра: → −1 + +10 + ̃ .
В ходе распада образуются: дочернее ядро, позитрон,электронное антинейтрино.Электронный захват – поглощение ядром электрона из своей электронной оболочки собразованием нейтрона из протона: + −10 → −1 + ̃ . В результате на освободившеесяместо приходят электроны из высших слоёв – возникает рентгеновское излучение.Закон радиоактивного распада.Пусть есть N радиоактивных ядер. Обозначим – вероятность распада ядра в единицу времени –постоянная распада. Тогда к моменту + число радиоактивных ядер изменится на =−. Интегрируем: () = 0 − – искомый закон: число нераспавшихся ядер убывает поэкспоненциальному закону. Тогда число ядер испытавших распад за t: 0 − () = 0 (1 − − ).10.
Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Виды радиоактивных излучений.Активность.Радиоактивность – самопроизвольное превращение однихатомных ядер в другие с испусканием 1 и нескольких частиц.Виды радиоактивных излучений.Из опыта Разерфорда известно существование 3храдиоактивных излучений: а- (ядра 42), B-(электроны), уизлучения (коротковолновое магнитное излучение =10−10 м - потоком частиц – γ-квантов). Самым проникающими является у-излучение (5-10см),после В, после А.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
