F Bele T T NkC ≈ ∂ Δ ∂ = T E m3 Tnk lv mv Tnk 3 KlCv 3 1 2 B 2 F 2 F 2 B 2 ele τπ = π == c. §é dÉn nhiÖt cña kim lo¹i: b. NhiÖt dung cña kim lo¹i ë nhiÖt ®é thÊp d. Quan hÖ gi÷a ®é dÉn ®iÖn vμ ®é dÉn nhiÖt cña kim lo¹i, §Þnh luËt Widermann-Franz: LT e3 Tk ne.m3 m.Tnk K 2 2 B 2 2 2 B 2 0 ele = π = τ τπ = σ 28 2 B 2 K/W10.45,2 e k 3 L Ω= ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ π = − H»ng sè Lorentz IV.2. Mô hình vùng năng lợng tính đến tơng tác của các điện tử hoá trị với trờng thế tuần hon của ion trong tinh thể = G iGx G eU)x(U = k ikx e)k(C)x( + +++ Hm sóng l hmBlock U(x) (x) = + )x()x(U dx d m2 2 22 h 1 2 1 2 )(1 UG 2 1 m2 ± ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ =ε ± h ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ λ ± δ +±ε=±ε 1 1 22 1k U 2 1 m2 )()( h Vïng cÊm cã bÒ réng E g =2U 1 2U 1 F ε π/a k k ε •Gi¶i quyÕt ®−îc c¸c vÊn ®Ò sau: a. T¹i biªn giíi vïng Brillouin G 2 1 k r r ±= b. GÇn biªn giíi Brillouin δ±±= r r r G 2 1 k Sơ đồ vùng năng lợng: Sơ đồ vùng mở rộng Miền Brillouin thứ nhất -3/a -2/a -/a 0 /a 2/a 3/a k Do tơng tác với trờng thế tuần honcủacácIon trong tinh thể, năng lợng củađiệntửhoátrịchiathnh các vùng cho phép v vùng cấm xen kẽ nhau Tóm tắt: k vùng cho phép vùng cấm k Giải thích tính chất điện của các tinh thể: Bán dẫn, bán kim: Vùng Hoá trị điền đầy >90%, Vùng Dẫn điền đầy < 10% điện tử hoá trị. V Hoá trị V Dẫn V Hoá trị V Dẫn Điện môi Kim loại Kim loại Bán dẫn, bán kim Điện môi: Vùng hoá trị điền đầy 100% điện tử hoá trị, vùng dẫn trống 100% Kim loại : Điền đầy 50% điện tử hoá trị hoặc hai vùng phủ nhau: đáy vùng trên thấp hơn đỉnh vùng dới Số giá trị véc tơ sóng k l N bằngsốôcơbản của tinh thể, ứng với 1 giá trị véc tơ sóng có số lợng tử m s =1/2. Mỗi vùng có 2N trạng thái của điện tử (Số trạng thái trong 1 vùng l chẵn). Hoá trị lẻ l kim loại Hoá trị chẵn l điện môi. Nếu có sự phủ nhau của các vùng thì vẫn l kim loại. Điện môi Kim loại E g k Phủ k E g k Tinh thÓ b¸n dÉn: Si, Ge cã 4 ®iÖn tö ho¸ trÞ: Vïng Ho¸ trÞ ®Çy, Vïng DÉn Trèng 100% BÒ réng vïng cÊm E g nhá Vïng DÉn Vïng Ho¸ trÞ E g T=0K ®iÖn tö kh«ng v−ît qua ®−îc vïng cÊm §iÖn m«i Vïng DÉn Vïng Ho¸ trÞ k B T> E g ®iÖn tö v−ît qua ®−îc vïng cÊm DÉn ®iÖn vïng cÊm . năng lợng: Sơ đồ vùng mở rộng Miền Brillouin thứ nhất -3 /a -2 /a -/ a 0 /a 2/a 3/ a k Do tơng tác với trờng thế tuần honcủacácIon trong tinh thể, năng lợng củađiệntửhoátrịchiathnh các vùng cho phép. vμ ®é dÉn nhiÖt cña kim lo¹i, §Þnh luËt Widermann-Franz: LT e3 Tk ne.m3 m.Tnk K 2 2 B 2 2 2 B 2 0 ele = π = τ τπ = σ 28 2 B 2 K/W10.45,2 e k 3 L Ω= ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ π = − H»ng sè Lorentz IV.2. Mô. F Bele T T NkC ≈ ∂ Δ ∂ = T E m3 Tnk lv mv Tnk 3 KlCv 3 1 2 B 2 F 2 F 2 B 2 ele τπ = π == c. §é dÉn nhiÖt cña kim lo¹i: b. NhiÖt dung cña