Giải Câu hỏi trang 66 Chuyên đề Vật lí 12

Lời giải

Phân tích Hình 12.2 theo lí thuyết vùng năng lượng:

Theo lí thuyết vùng năng lượng, trong chất rắn tinh thể các mức năng lượng của electron tách ra và gộp lại thành các vùng năng lượng. Trên giản đồ năng lượng (Hình 12.2) có hai loại vùng xen kẽ nhau:

- Các vùng năng lượng được phép (các dải được tô/kẻ, ứng với những khoảng năng lượng mà có tồn tại các mức năng lượng cho electron).
- Các vùng cấm (các khoảng trống nằm xen giữa hai vùng được phép, ứng với những khoảng năng lượng mà không có mức năng lượng nào).

a) Những vị trí electron được phép tồn tại: đó là các vị trí nằm trong các vùng năng lượng được phép (gồm vùng hoá trị, vùng dẫn và các vùng được phép khác). Ở những khoảng năng lượng này có sẵn các mức năng lượng, nên electron có thể nhận các giá trị năng lượng đó và tồn tại ở đây.

b) Những vị trí electron không được phép tồn tại: đó là các vị trí nằm trong các vùng cấm — những khoảng năng lượng nằm giữa hai vùng được phép (tiêu biểu là khe năng lượng giữa vùng hoá trị và vùng dẫn). Trong các vùng cấm không có mức năng lượng nào, nên electron không thể có giá trị năng lượng nằm trong khoảng này, tức là không được phép tồn tại ở đó.

Kết luận: electron chỉ được phép tồn tại trong các vùng năng lượng được phép và không được phép tồn tại trong các vùng cấm.

Đáp số