2010-03-09
org.kosen.entty.User@13a9e5f2
박희우(phw10111)
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질문1.
일함수는 진공준위 부터 페르미 준위 까지 전기적 위치E 차이를 말한다고 하는데
그것이 왜 전자를 최외각껍질에서 때는데 필요한 E가 되는지 잘 모르겠습니다.
질문2.
진공준위가 최외각 전자껍질 부터 밖을 말하는건지
아니면 최외각껍질 밖았부분 부터를 말하는건지 잘모르겠습니다.
- 일함수
- 진공준위
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답변 1
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답변
이응신님의 답변
2010-03-11- 1
보통 일함수라고 하면 금속원소의 전자를 금속 표면에서 떼어내는데 필요한 에너지를 말합니다. 진공준위라고 말하는 이유는 금속의 표면 바깥을 진공으로 하고 (공기를 뺀 상태) 여러 가지 조건을 주었을 때 금속의 표면에서 전자가 떨어져 나가는 상태를 주기 위해서 입니다. 공기가 있다면 공기분자가 표면에 부딪쳐서 전자가 떨어져 나가는 것을 방해하거나 금속 표면에 산화가 일어나 전자가 떨어져 나가기 힘들어 진공으로 만듭니다. 진공관을 생각하면 쉽게 이해가 되리라 생각합니다. 금속 표면에서 진공으로 떨어져 나가는 상태를 가정했기 때문에 진공준위라는 말을 사용하는데 실제로는 금속 결합에서 원자핵과 전자들 사이에 인력이 작용하므로 바깥에서 인력을 벗어나는 에너지를 주어야 (일을 해야) 전자를 떼어낼 수 있고, 전자가 아무런 인력을 받지 않는 상태를 진공이라고 보니까 일함수가 페르미 준위에서 진공준위까지의 에너지 차를 말하게 되는 것입니다. 금속결합에 대한 내용은 여러 참고 자료를 보면 이해가 되리라 생각합니다. 주로 주기율표에서 전이원소들이 금속 결합을 하므로 d, f 궤도에 있는 전자들이 최외각전자(원자가 전자)의 성질을 결정하고 이온결합을 하기 쉬우므로 금속 결합은 일종의 이온결합이라고 보면 됩니다. 따라서 d,f 궤도에서 최외각전자들이 채워지므로 금속결합을 할 때는 가전자대와 전도대가 거의 겹치게 되고 페르미준위도 가전자대와 전도대의 사이에 존재하게 됩니다. 이런 성질은 공유결합에 의해 형성되는 반도체가의 페르미준위가 가전자대와 전도대의 사이에 오는 것과 다른 성질을 가집니다. 인터넷에서 Fermi level이라고 검색해보면 최외각전자에서 전자를 떼어내는 것을 일함수라고 하는 이유와 그림이 자세히 나와있습니다. 물론 정확하게 이해하려면 주기율표에서 전이원소와 금속결합을 알아야 하나 기본적으로 다 알고 있다는 가정하면 일함수는 쉽게 이해하리라 생각합니다. 좀 더 깊게 이해하려면 역격자와 브렐리앙대역, 전자가 가지는 물질파와 격자에서 전반사 등을 알면 전도대와 가전자대, 페르미 준위 등을 알 수 있겠지요. >질문1. >일함수는 진공준위 부터 페르미 준위 까지 전기적 위치E 차이를 말한다고 하는데 >그것이 왜 전자를 최외각껍질에서 때는데 필요한 E가 되는지 잘 모르겠습니다. > > >질문2. >진공준위가 최외각 전자껍질 부터 밖을 말하는건지 >아니면 최외각껍질 밖았부분 부터를 말하는건지 잘모르겠습니다.