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칩 원리와 양자역학

2023-10-20

많은 문맹자들은 양자역학이 실용적인 가치가 없는 수학적 게임일 뿐이라고 믿습니다. 하하, 컴퓨터 칩의 조상을 찾아봅시다. 데모를 살펴보세요.

많은 문맹자들은 양자역학이 실용적인 가치가 없는 수학적 게임일 뿐이라고 믿습니다. 하하, 컴퓨터 칩의 조상을 찾아봅시다. 데모를 살펴보세요.

도체는 이해할 수 있고, 절연체도 이해할 수 있습니다. 처음으로 친구들이 물리학을 헷갈려했는데, 반도체일까 봐 두렵습니다. 그러므로 저는 모든 물리교사들을 대신하여 이 빚을 갚겠습니다.

원자가 고체를 형성할 때 동일한 전자가 많이 혼합되어 있지만 양자역학에서는 두 개의 동일한 전자가 동일한 궤도에 머물 수 없다고 믿습니다. 따라서 이러한 전자들이 동일한 궤도에서 싸우는 것을 방지하기 위해 많은 오비탈이 여러 개의 오비탈로 분할됩니다. 너무 많은 오비탈이 뭉쳐지면 우연히 가까워져서 넓고 큰 오비탈이 됩니다. 이렇게 미세한 오비탈이 여러 개 뭉쳐서 형성된 넓은 오비탈을 에너지 밴드라고 합니다.

일부 넓은 궤도는 전자로 가득 차 있어 움직일 수 없습니다. 일부 넓은 궤도는 매우 비어 있어 전자가 자유롭게 이동할 수 있습니다. 전자는 거시적으로 이동하고 전기를 전도하는 것처럼 보일 수 있습니다. 반대로 전자가 움직일 수 없으면 전기를 전도할 수 없습니다.

좋습니다. "가격대, 완전대, 금지대, 안내대"라는 개념은 언급하지 않고 간단하게 진행하겠습니다. 원에 집중할 준비를 하세요!

일부 전체 궤도는 빈 궤도에 너무 가깝고, 전자는 전체 궤도에서 빈 궤도로 쉽게 이동할 수 있어 자유롭게 이동할 수 있습니다. 이것은 지휘자입니다. 1가 금속의 전도성 원리는 약간 다릅니다.

그러나 두 개의 넓은 오비탈 사이에는 틈이 있고 전자가 혼자서는 통과할 수 없기 때문에 전기가 전도되지 않는 경우가 많습니다. 그러나 간격의 폭이 5ev 이내인 경우 전자에 추가 에너지를 추가하면 빈 궤도를 가로질러 자유롭게 이동할 수 있으며 이는 전도성입니다. 간격 폭이 5ev를 초과하지 않는 이러한 유형의 고체는 전도성이 있는 경우도 있고 그렇지 않은 경우도 있으므로 이를 반도체라고 합니다.

간격이 5ev를 초과하면 기본적으로 중지되어야 합니다. 정상적인 상황에서는 전자가 교차할 수 없으며 이는 절연체입니다. 물론 에너지가 충분히 크면 5ev의 격차는 물론이고 공기를 뚫고 나오는 고전압 전기와 같이 50ev도 여전히 통과할 수 있습니다.

이쯤 되면 양자역학이 발전시킨 밴드 이론이 거의 구체화됐다. 밴드 이론은 전체 오비탈과 빈 오비탈 사이의 간격에 따라 달라지는 도체, 절연체, 반도체 사이의 본질적인 차이점과 학문적으로는 원자가대와 전도대 사이의 밴드갭 폭에 따라 체계적으로 설명됩니다.

원자가 고체를 형성할 때 동일한 전자가 많이 혼합되어 있지만 양자역학에서는 두 개의 동일한 전자가 동일한 궤도에 머물 수 없다고 믿습니다. 따라서 이러한 전자들이 동일한 궤도에서 싸우는 것을 방지하기 위해 많은 오비탈이 여러 개의 오비탈로 분할됩니다. 너무 많은 오비탈이 뭉쳐지면 우연히 가까워져서 넓고 큰 오비탈이 됩니다. 이렇게 미세한 오비탈이 여러 개 뭉쳐서 형성된 넓은 오비탈을 에너지 밴드라고 합니다.

일부 넓은 궤도는 전자로 가득 차 있어 움직일 수 없습니다. 일부 넓은 궤도는 매우 비어 있어 전자가 자유롭게 이동할 수 있습니다. 전자는 거시적으로 이동하고 전기를 전도하는 것처럼 보일 수 있습니다. 반대로 전자가 움직일 수 없으면 전기를 전도할 수 없습니다.

좋습니다. "가격대, 완전대, 금지대, 안내대"라는 개념은 언급하지 않고 간단하게 진행하겠습니다. 원에 집중할 준비를 하세요!

일부 전체 궤도는 빈 궤도에 너무 가깝고, 전자는 전체 궤도에서 빈 궤도로 쉽게 이동할 수 있어 자유롭게 이동할 수 있습니다. 이것은 지휘자입니다. 1가 금속의 전도성 원리는 약간 다릅니다.

그러나 두 개의 넓은 오비탈 사이에는 틈이 있고 전자가 혼자서는 통과할 수 없기 때문에 전기가 전도되지 않는 경우가 많습니다. 그러나 간격의 폭이 5ev 이내인 경우 전자에 추가 에너지를 추가하면 빈 궤도를 가로질러 자유롭게 이동할 수 있으며 이는 전도성입니다. 간격 폭이 5ev를 초과하지 않는 이러한 유형의 고체는 전도성이 있는 경우도 있고 그렇지 않은 경우도 있으므로 이를 반도체라고 합니다.

간격이 5ev를 초과하면 기본적으로 중지되어야 합니다. 정상적인 상황에서는 전자가 교차할 수 없으며 이는 절연체입니다. 물론 에너지가 충분히 크면 5ev의 격차는 물론이고 공기를 뚫고 나오는 고전압 전기와 같이 50ev도 여전히 통과할 수 있습니다.

이쯤 되면 양자역학이 발전시킨 밴드 이론이 거의 구체화됐다. 밴드 이론은 전체 오비탈과 빈 오비탈 사이의 간격에 따라 달라지는 도체, 절연체, 반도체 사이의 본질적인 차이점과 학문적으로는 원자가대와 전도대 사이의 밴드갭 폭에 따라 체계적으로 설명됩니다.


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