ﺍﻟﻮﺻﻒ ﺍﻟﺤﺰﻣﺘﻲ ﺍﻟﺘﻜﺎﻓﺆ ﻭﺍﻟﺘﻮﺻﻴﻞ ﺍﻟﻤﻨﻔﺼﻠﺘﻴﻦ ﺑﻔﺠﻮﺍﺕ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﺍﻟﻤﻤﻨﻮﻋﺔ ﻳﺴﻤﻰ ﺑـ
إجابة، ﺍﻟﻮﺻﻒ ﺍﻟﺤﺰﻣﺘﻲ ﺍﻟﺘﻜﺎﻓﺆ ﻭﺍﻟﺘﻮﺻﻴﻞ ﺍﻟﻤﻨﻔﺼﻠﺘﻴﻦ ﺑﻔﺠﻮﺍﺕ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ ﺍﻟﻤﻤﻨﻮﻋﺔ ﻳﺴﻤﻰ ﺑـ ؟
الإجابة هي:
ﻧﻈﺮﻳﺔ ﺍﻷﺣﺰﻣﺔ
الوصف الحزمي التكافؤ والتوصيل المنفصلتين بفجوات الطاقة الممنوعة
تُعد نظرية الأشرطة نموذجًا أساسيًا لفهم خصائص المواد الصلبة. وهي تشرح كيفية توزيع الإلكترونات داخل المادة وكيف يمكن أن تتحرك بين مستويات الطاقة المختلفة.
الوصف الحزمي:
تُقسم إلكترونات المادة الصلبة إلى مجموعات تسمى الأحزمة. وتُفصل هذه الأحزمة بفجوات الطاقة التي لا يمكن للإلكترونات شغلها.
الحزام التكافؤ وحزام التوصيل:
أهم حزامين في نظرية الأشرطة هما حزام التكافؤ وحزام التوصيل. تحتوي الإلكترونات في حزام التكافؤ على طاقة أقل من تلك الموجودة في حزام التوصيل.
فجوات الطاقة الممنوعة:
توجد فجوة طاقة ممنوعة بين حزام التكافؤ وحزام التوصيل. وتمنع هذه الفجوة الإلكترونات من التحرك بحرية بين الحزامين.
الموصلات والعوازل:
الموصلات: المواد التي لها فجوة طاقة ممنوعة صغيرة أو معدومة. يمكن للإلكترونات في هذه المواد التحرك بسهولة بين حزام التكافؤ وحزام التوصيل، مما يجعلها موصلات جيدة للكهرباء.
العوازل: المواد التي لها فجوة طاقة ممنوعة كبيرة. لا يمكن للإلكترونات في هذه المواد التحرك بحرية بين الحزامين، مما يجعلها عوازل جيدة للكهرباء.
أشباه الموصلات:
تقع أشباه الموصلات بين الموصلات والعوازل من حيث فجوة الطاقة الممنوعة. يمكن أن يتصرفوا كموصلات أو عوازل اعتمادًا على الظروف.
أهمية نظرية الأشرطة:
- توضح نظرية الأشرطة خصائص المواد الصلبة المختلفة، بما في ذلك موصلية الكهرباء والحرارة.
- تساعد في تطوير مواد جديدة وأجهزة إلكترونية.
- لها تطبيقات في مجالات مثل الفيزياء والهندسة الكهربائية والعلوم التطبيقية.