반도체의 전도도는 해당 물질 내 전자의 수뿐만 아니라 가용한 상태와 운전자에 따라 결정됩니다.
필수 지양: 25, 45, 46.
- 밴드 및 운전자 설명 사용
- 방사성 붕괴 및 결합 에너지 개념 적용
- 입자 반응에서의 보존 법칙 확인
SN · Solid-state, nuclear and particle models
GRE Subject Test · GRE Physics · 주제 8
4:04
고체 상태, 원자핵 및 입자 모델
반도체의 전도도는 해당 물질 내 전자 수뿐만 아니라可利用한 상태 및 운반체에 의해 결정됩니다. 밴드 및 운반체를 사용하십시오.
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8.1
고체 물리, 핵물리 및 입자 모델
어휘
연습하기
| English | 한국어 |
|---|---|
| band gap/bænd ɡæp/ | 대역 간격 |
| half-life/hɑːf laɪf/ | 반감기 |
| Binding energy/ˈbaɪndɪŋ ˈenədʒi/ | 结合能 |
8.2
시스템 및 모델 선택
차곡차곡 채워진 밴드는 인접한 가용 상태가 없으면 일반 전류를 흐를 수 없습니다. 금속은 부분적으로 채워지거나 겹치는 밴드를 가지며, 반도체는 작은 밴드 갭을 가집니다. donor 및 acceptor 도핑은 운전자 밀도를 변화시킵니다.
8.3
지배 관계식 적용
페르미-디락 점유율은 1/[exp((E−μ)/(kT))+1]입니다. 절대영도에서는 페르미 에너지에서 계단 함수로 변하며, 열적 퍼짐으로 인해 모든 상태가 절반만 채워지지 않습니다.
8.4
조건 적용
방사성 종량은 N=N0e^(−λt)를 따르며, 활동도는 λN, 반감기는 ln2/λ입니다. 결합 에너지는 질량 결손에 c²을 곱하여 얻으며, 안정성을 논의할 때는 핵자당 결합 에너지를 비교해야 합니다.
8.5
결론 검증
핵 및 입자 과정은 전하, 에너지, 운동량 및 적용 가능한 양자수를 conservation해야 합니다. 베타 붕괴에는 중성미자 또는 반중성미자가 포함되며, 전자만 있는 이원성 스토리는 그 연속 에너지 스펙트럼을 설명할 수 없습니다.
8.6
풀이 방법
결합 에너지는 핵을 자유 핵자들로 분리하는 데 필요한 양의 에너지입니다. 반응에서는 일관된 질량 규약을 사용하여 총 초기 및 최종 정지 질량을 사용하십시오.
$$Q=(M_i-M_f)c^2.$$
0.0040 원자 질량 단위의 질량 감소가 다음과 같이 작용합니다:
$$Q=\Delta M c^2=(0.0040\,\mathrm u)(931.5\,\mathrm{MeV}/\mathrm u)=3.73\,\mathrm{MeV}.$$
양수 Q는 에너지 방출을 의미합니다. 전하, 핵자 수, 에너지 및 운동량은
아직도 균형을 이루어야 하며, Q 값만으로 반응 속도를 결정할 수 없습니다.
8.7
조건 및 용어 확인
활성도와 잔여 개체수 모두 감쇠되지만, 단위가 다르다: 활성도는 초당 전이 횟수이다.
밴드 갭: 밴드 모델에서 허용된 전체 전자 상태가 없는 에너지 구간입니다.
반감기: 방사성 물질의 개수가 절반으로 줄어드는 데 걸리는 시간입니다.
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