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amorphous phase 에서의 band gap

amorphous 상태에서도 band gap이 존재하는지 bulk과 비교했을때 밴드갭에 어떤 변화가 있는지 물리적인 설명이 필요합니다.
  • amorphous
  • band gap
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답변 1
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    Taehee Jeong님의 답변

    >amorphous 상태에서도 band gap이 존재하는지 >bulk과 비교했을때 밴드갭에 어떤 변화가 있는지 물리적인 >설명이 필요합니다. 이상적인 결정에서, 모든 원자들은 특정 위치에 존재(규칙적으로 배열)해야 합니다. 그리고 전자들은 가장 낮은 에너지 상태를 갖는 구성을 해야 합니다. Pauli exclusion principle에 의해서 전자의 에너지 레벨은 특정 에너지 레벨에 제한됩니다. 따라서 하나의 원자인 경우에는 에너지 레벨은 선들로 구성될 것입니다. 그렇지만, 일반적으로 결정은 수많은 원자들로 구성되고, 각각의 원자들의 에너지 레벨이 서로 중첩되어서 하나의 밴드를 형성하게 됩니다. 그리고 Fermi energy level을 기준으로 그 위에 존재하는 에너지 밴드와 그 밑에 존재하는 에너지 밴드하고의 에너지 차이를 band gap이라고 합니다. 문의하신 amorphous 상태에서는 원자들이 규칙적으로 배열되어 있지 않으므로, 각각의 원자들이 갖는 에너지 레벨도 서로 무질서하게 중첩될 것입니다. 따라서 에너지 밴드를 형성하지 못하게 될 것입니다. 또다른 예로는 quantum dot이 있습니다. 이 경우는 나노미터 크기의 결정들을 만드는 것입니다. 이 경우에는 원자들이 규칙적으로 배열되어 있으므로 에너지 밴드를 형성합니다. 그리고 원자들의 에너지 레벨이 서로 중첩되는 수가 많지 않으므로, 에너지 밴드의 크기가 좁습니다. 따라서 quantum dot의 band gap이 일반 bulk과 비교했을때 커집니다.
    >amorphous 상태에서도 band gap이 존재하는지 >bulk과 비교했을때 밴드갭에 어떤 변화가 있는지 물리적인 >설명이 필요합니다. 이상적인 결정에서, 모든 원자들은 특정 위치에 존재(규칙적으로 배열)해야 합니다. 그리고 전자들은 가장 낮은 에너지 상태를 갖는 구성을 해야 합니다. Pauli exclusion principle에 의해서 전자의 에너지 레벨은 특정 에너지 레벨에 제한됩니다. 따라서 하나의 원자인 경우에는 에너지 레벨은 선들로 구성될 것입니다. 그렇지만, 일반적으로 결정은 수많은 원자들로 구성되고, 각각의 원자들의 에너지 레벨이 서로 중첩되어서 하나의 밴드를 형성하게 됩니다. 그리고 Fermi energy level을 기준으로 그 위에 존재하는 에너지 밴드와 그 밑에 존재하는 에너지 밴드하고의 에너지 차이를 band gap이라고 합니다. 문의하신 amorphous 상태에서는 원자들이 규칙적으로 배열되어 있지 않으므로, 각각의 원자들이 갖는 에너지 레벨도 서로 무질서하게 중첩될 것입니다. 따라서 에너지 밴드를 형성하지 못하게 될 것입니다. 또다른 예로는 quantum dot이 있습니다. 이 경우는 나노미터 크기의 결정들을 만드는 것입니다. 이 경우에는 원자들이 규칙적으로 배열되어 있으므로 에너지 밴드를 형성합니다. 그리고 원자들의 에너지 레벨이 서로 중첩되는 수가 많지 않으므로, 에너지 밴드의 크기가 좁습니다. 따라서 quantum dot의 band gap이 일반 bulk과 비교했을때 커집니다.
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