Закон за преместването : д) път ( изминат път) това е положително число = на изминалото от матер. Точка разстояние по траекторията и на д-е

в) спектъра на водородния атом, на поглъщане и излъчване се определя като разликата на различните енергетични нива на е^- във водородния атом.

1. 
   Електронен газ
   Носители на ел. ток в металите са е^- на проводимостта, които в класическата теория се разглеждат като електронен газ, който свободно може да се движи в целия обем на проводника. В класическата теория броя на е^- на проводимостта в 1cm³ или тяхната концентрация n₀ се определя като:
   
   N_A – число на Авокадро
   А – атомно число на метала
   D – плътността на метала
   
   Електронната теория също определя с каква скорост могат да се движат е^- в обема на метала.
   
   Електомагнитното поле се движи ≈ с 300 000 km/s. е^- се движат бавно, но ел. магн. поле ги движи бързо.
   
2. 
   Електрически свойства на металите
   Според класическата теория електрическите свойства на металите се определят от движението на свободните е^- под действието на външно ел поле. Поради тази причина и плътността на тока в металите j се определя като насочено движение на е^- със заряд е и скорост Ve.
   
   Изхождайки от това уравнение за плътността на ел. ток, класическата теория определя закона на Ом като:
   
   - електро проводимост на метала
   - специфично съпротивление
   
   Закон на Джаул-Ленц – дава ни плътността на топлинната мощност, отделена от протичането на ток с плътност има вида:
   
   
   Закон на Видеман-Франц – зависимостта къмто и гласи:
   
   За всички метали отношението на коефициента на топлопроводност към специфичната топлопроводимост е пропорционална на абсолютната температура на метала.
   Извод:
   Топлопроводните и ел. характеристики на металите са свързани, понеже и двете се обуславят от свободните електрони.
   

1. 
   Изроден електронен газ
   В квантовата теория на проводимостта на металите е^- се разглеждат като намирщи се върху непрекъснат спектър на енергитичните нива на зоната на проводимостта.
   Извън метала потенциалната енергия на електроните се приема за 0.
   Движението на електроните се извършва в потенциалното поле на положителните йони на метала.
   Когато Т=0°К тогава йоните не извършват топлинни трептения => специфичното съпротивление на металите е 0.
   При Т>0°К специфичното съпротивление също става по-голямо от нула. Йоните започват да извършват топлинни трептения и тогава движещите се е^- изпитват сили на съпротивление, като се отделя топлина.
   Зоната на проводимост образува от енергитичните нива на външните ел. обвивки на атомите, които при нормална температура са само частично заселени с електрони. Токовите носители е^- в зоната на проводимост могат да се предвижват свободно в целия обем на твърдото тяло и затова тези е^—ни се наричат свободни.
   Извод:
   Електропроводимостта на твърдите тела се определя от количеството е^-, които се намират в зоната на проводимостта. Когато се приложи външно ел. поле от тези свободни електрони се образуват токовете на проводимостта.
   
2. 
   Валентна зона
   Образувана е от по-вътрешни енергитични нива на атомите, които изграждат твърдото тяло. Електроните, които са енергитичното ниво на валентната зона, не могат да се предвижват при обикновени условия и не дават принос в проводимостта на твърдо тяло.
   
   
   
3. 
   Забранена зона. Метали, полупроводници, диелектрици.
   Разстоянието от най-ниското енергитично състояние на проводимостта до най-високото на валентността, определя ширината на забранената зона.
   Извод 1:
   За да бъде едно твърдо тяло ел. проводимо то трябва електрони от валентната зона да премине в зоната на проводимостта.
   
   Извод 2:
   Преминаването на електрони от валентната зона в тази на проводимост е възможнно, когато съответният електрон е получил някакво количество енергия.

   В зависимост от ширината на забранената зона (а от там и на проводимата) твърдите тела се разпределят на метали, полупроводници и диелектрици.

   
   а) диелектрици – ширината на забранената зона е голяма ( ) и електроните от валентната зона не могат да преминат в зоната на прово-димост => в проводимата зона няма свободни електрони и не провеждат ел. ток.
   б) полупроводници – ширината на забранената зона е много по-малка( ). При тях при темпрература над абсолютната нула започва да заселва в зоната на проводимостта => полупроводниците имат ограничена проводимост, която зависи от температурата.
   в) метали -...
   При абсолютната нула зоната на проводимостта е заселена с електрони, тъй като те нямат никаква енергия, за да преминат в зоната на проводимостта. Двете зони са застъпени и се провежда ел. ток.
   
   
   
4. 
   Ниво на Ферми
   Това е най-високото енергитично ниво, заселено с електрони, при температура на абсолютната нула. То може да се окаже дори, че е по средата на забранената зона. Това е най-високото енергитично ниво, което може да се засели от е^- при абсолютната нула.
   

1. 
   Полупроводникови кристали
   Те са основа на съвременните информационни технологии, компютри и пр. Полупроводници: B, C, S, As, Te, Ge, Si, J и др. Най-излолзвани са Si, Ge, GaAs, SiC и др., които за да се използват за направата на интегрални схеми и електронни елементи (транзистори, диоди) се произвеждат като монокристали с висока степен на честота.
   МОНОКРИСТАЛ – кристалната решетка не е нарушена в целия обем на кристала.
   ПОЛУКРИСТАЛ – в обема на кристала се образуват микрокристали ориентирани хаотично.
   
   
   
2. 
   Ефективна маса на токовите носители
   Намирайки се в потенциалното поле на йоните на кристалната решетка, токовите носители с маса m се държат като частици с някаква друга маса m*, така както потопим 1 тяло във вода.
   Извод:
   Скоростта на движение на токовите носители в полупроводниците се определя от големината на външното поле E, също и от тяхната ефективна маса m*.
   От всички широко използвани полупроводници най-бързо се движат токовите носители в GaAs и затова от него се правят всички в.ч. транзистори, ИС и пр. в GHz-вия диапазон.
   
   
   
3. 
   Проводимост в полупроводниците. Електрони и дупки
   Проводимостта в полупроводниците бива 2 вида:
   а) ел. проводимост, която се обезпечава от насоченото движение на е^- в зоната на проводимост. Тези токоносители се отбелязват с n.
   б) дупчеста проводимост – остава некомпенсиран положителен заряд p.
   Когато електрон заеме мястото на друг ще възникне друга точка на полу-проводимост. Този ... е еквивалент на протичането на положителен заряд. Нарича се дупчест ток.
   - проводимост на полупроводник
   - заряд на електрона
   - концентрация на електрони и дупки
   - подвижност, която имат електроните и дупките
   
   
   
   
4. 
   Собствена и примесена проводимост
   Проводимоста на електроните и дупките на хим. чистия полупроводник се нар. собствена проводимост и за повечето полупроводници е ниска.
   Извод:
   Чистите полупроводници слабо провеждат ел. ток и не са пригодни за направата на елементи.
   а) примесена – вредна, когато е от замърсители и дефекти в полупроводника и полезна, когато лигираме полупроводника с акцепторни и донорни примеси с цел да получим точно определена проводимост в него.
   Когато в полупроводник се внесат хим. елементи с валентност по-голяма на полупров. то тези примеси лесно отделят свободни електрони в зоната на проводимостта и се наричат донорни примеси. Когато в полупроводник се внесат хим. елементи, полупроводните приемат електрони от зоната на проводимостта и така увеличават дупчестата проводимост.
   Извод:
   Полупроводник с преимуществена дупчеста проводимост се нарича p-полупроводник, а с n-проводимост се наричат n-полупроводник.
   

1. 
   Зонна теория на твърдите тела
   Основните св-ва на твърдите тела като метали, полупроводници и диелектри-ци се описват с помощта на зонната теория, според каято изолираните ди-скретни енергетични нива от отделните атоми се израждат в енергетични зо-ни, когато тези атоми са свързани в кристалната решетка на твърдите тела. След това част от енергетичните нива на изолирания атом обхващат целия обем на твърдото тяло => в твърдите тела определени енергитични нива на атомите се превръщат в енергетични зони. Броятна енергитичните състояния на всяка зона е равен на броя на атомите, които я изграждат. Електроните, които се намират в енергетичните зони, стават общи за цялото тяло. При металите това са електрони на проводимост. От всички образували се енергетични зони в твърдо тяло най-голямо значение имат най-високо запълнените с електрони.
   Свойства на твърдите тела – най-голямо значение имат най-високите заселени нива с електрони.
   Според зонната теория се образуват следните зони:
   • Валентна зона – изградена е от енергетични нива, принадлежащи на всеки атом, но между нивата, на които могат да прескачат електрони.
   • Зона на проводимостта – изградена е от енергетични нива общи за всеки атом и => електроните върху тях са колективизирани. Най-долното ниво се бележи с , а най-високото ниво на валентната зона с .
   
   Според квантовата теория – обемът на металите е запълнен с йоните на кристалната решетка и е потенциално поле, което те създават.
   Частиците на идеалния газ могат да имат произведение (електроните го образуват)(квант. теория)
   Електроните представляват изроден електронен газ, понеже потенциалното поле на йоните създава система от дискретни енергетични нива, на които електроните съществуват (кв. теория)
   Според квантовата теория електроните в металите и твърдите тела се движат в тримерна, периодична потенциална решетка, потенциалът на която се повтаря през еквивалентни стойности, равни на разстоянията между йоните.
   
   При квантовата теория на металите поведението на електроните се описва чрез уравнението на Шрьодингер, от което се получава спектърът на енергетичните състояния на електроните в твърдото тяло.
   
   Енергията на електрона в обема на твърдото тяло може да се представи като горната формула.
   
   
   
2. 
   Ниво на Ферми за даден метал или твърдо тяло
   Това е най-високото ниво при абсолютна нула