Bestand:Solid state electronic band structure.svg

Oorspronkelijk bestand(SVG-bestand, nominaal 388 × 177 pixels, bestandsgrootte: 29 kB)


Beschrijving

Beschrijving
English: Diagram illustrating how electronic band structure of a solid comes about by the hypothetical example of a large number of carbon atoms coming together to form a diamond crystal lattice. The graph (right) shows the energy levels of the atoms as a function of the spacing between atoms. When the atoms are far apart (right side of graph) each atom has valence atomic orbitals p and s which have the same energy. However when the atoms come closer together their orbitals begin to overlap. The Pauli Exclusion Principle dictates that no two atoms in a molecule can have electrons with the same quantum numbers, so each atomic orbital splits into N molecular orbitals each with a different energy, where N is the number of atoms in the crystal. Since N is such a large number (~1022) adjacent orbitals are extremely close together in energy (~10-22 eV) so the orbitals can be considered a continuous energy band.

a is the atomic spacing (lattice constant) found in an actual crystal lattice of carbon atoms (diamond lattice) so the band structure at that spacing is the one found in diamond. At that spacing the orbitals form two bands, called the valence band and conduction band, with an energy gap of 5.5 electron volts (eV) between them. The valence electrons fill the lower band. Electrons in this band are not mobile; while electrons in the higher conduction band can travel through the crystal from atom to atom, and thus serve as charge carriers to conduct electricity. Since the 5.5 eV band gap is much larger than the thermal energy of most electrons in the crystal, very few electrons acquire the energy to jump the gap and become conduction electrons. This is why diamond is an electrical insulator.

The shape of the graph (right) is only approximately correct. It also only shows the band structure of the outer (valence) electrons of the atoms (in carbon the 4 2p and 2s electrons). The orbitals of the inner electrons do not overlap to a significant degree, so their bands are much narrower.
Datum
Bron Eigen werk
Auteur Chetvorno
SVG ontwikkeling
InfoField
 
De broncode van dit SVG-bestand is deugdelijk.
 
Dit diagram is gemaakt met Inkscape, or with something else.
 
This diagram uses translateable embedded text.

Licentie

Ik, de auteursrechthebbende van dit werk, maak het hierbij onder de volgende licentie beschikbaar:
Creative Commons CC-Zero Dit bestand is beschikbaar onder Creative Commons CC0 1.0 Universele Public Domain Dedication.
De persoon die een werk voorziet van deze licentie stelt dit werk beschikbaar aan het publieke domein door, voor zover dit wettelijk is toegestaan, afstand te doen van alle rechten op het werk in de zin van het auteursrecht, met inbegrip van alle aanverwante of naburige rechten. U kunt het werk kopiëren, aanpassen, distribueren en uitvoeren, ook voor commerciële doeleinden, zonder dat u daarvoor toestemming hoeft te vragen.

Bijschriften

Beschrijf in één regel wat dit bestand voorstelt
Graph of energy bands of diamond crystal

Items getoond in dit bestand

beeldt af

image/svg+xml

Bestandsgeschiedenis

Klik op een datum/tijd om het bestand te zien zoals het destijds was.

Datum/tijdMiniatuurAfmetingenGebruikerOpmerking
huidige versie9 mei 2017 04:58Miniatuurafbeelding voor de versie van 9 mei 2017 04:58388 × 177 (29 kB)ChetvornoReplaced invalid Inkscape SVG version with "plain SVG" version which passes validation
10 mrt 2017 22:06Miniatuurafbeelding voor de versie van 10 mrt 2017 22:06388 × 177 (35 kB)ChetvornoUser created page with UploadWizard

Dit bestand wordt op de volgende pagina gebruikt:

Globaal bestandsgebruik

De volgende andere wiki's gebruiken dit bestand:

Metadata