Metallers termiska och elektriska egenskaper

More documents

Recommendations

Info

värdet lika med fermienergin och för måttliga temperaturer ( T< ca 1000 K) kan µ approximeras med fermienergin. Vid mycket höga temperaturer ( T> 10000 K) eller för energier som är mycket större än kemiska potentialen kan Fermi-Diracfördelningen med god approximation ersättas med Boltzmannfördelningen för klassiska partiklar. Inom halvledarfysik är det brukligt att använda begreppet ferminivå för kemiska potentialen. Ferminivån har också beteckningen E F som fermienergin, men har alltså inte samma betydelse. Vi återkommer till detta i kapitlet om halvledare. Figurerna 2 och 3 nedan visar Fermi-Dirac-fördelningen vid olika temperaturer. Fermi-Dirac-fördelningen kan tolkas enligt följande: ett tillstånd som är fyllt med en elektron ger funktionsvärdet 1 och ett tomt tillstånd har funktionsvärdet 0. Vid T=0 K är F-D-fördelningen en stegfunktion som är 1 för E≤ E F och lika med noll för energier över ferminivån, vilket beskriver att alla nivåer under ferminivån är besatta och alla ovan är tomma. För kurvan T=300 K har sannolikheten för att tillstånd nära under ferminivån är ockuperade med två elektroner minskat och ökat i motsvarande grad för tillstånd strax ovan. I de lägre nivåerna finns det två elektroner per tillstånd eftersom den termiska energin inte är tillräckligt stor för att excitera dessa till obesatta tillstånd ovan ferminivån. Figur 2 f FD (E) 1 0.8 0.6 0.4 0.2 Fermi-Diracs fördelningsfunktion E F 300 K 0 0 1 2 3 4 5 6 Energi (eV) ∆E≈k T B f FD =0.5
f FD (E) Figur 3 Elektrontätheten för fyllda tillstånd för en frielektron fermigas vid temperaturer T≠0 K erhålls om tillståndstätheten multipliceras med fördelningsfunktionen. Figuren nedan visar funktionen vid två olika temperaturer. Figur 4 g(E)*f FD (E) 1 0.8 0.6 0.4 0.2 Fermi-Diracs fördelningsfunktion 300 K 1000 K 5000 K 10000 K 50000 K 0 0 2 4 E F 6 8 Energi (eV) 10 Elektrontäthet per energienhet 300 K 1000 K 0 1 2 3 Energi (E) 4 5 6 E F f FD =0.5
Page 1: METALLER Temperaturens inverkan på
Page 5 and 6: θ D = hv l k B 6π 2 ( n) 1/3 Deri
Page 7 and 8: Uttrycket ovan visar att av totala
Page 9 and 10: Den materialberoende parametern i e
Page 11 and 12: Värmeledning Metaller har betydlig
Page 13: Mål • Känna igen fördelningsfu

Metallers termiska och elektriska egenskaper

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?