Band Gap

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본문내용

고체에서 원자들이 주기적으로, 한마디로 규칙적인 간격으로 배열되어 있다. 고체 내에서 전자들이 움직이는데 있어서 각 원자(전자가 원자핵이 있는 위치에는 존재할 수 없다.)들은 움직임을 방해하는 장벽 역할을 하게 된다. 원자를 이루는 전자들은 원자핵에 강하게 속박되어 있는 것들이 있고 가장 바깥 껍질에 존재해서 상대적으로 다른 원자나 외부의 요인에 영향을 쉽게 받는 최외각 전자들이 있다. 원자핵에 강하게 속박되어 있는 전자는 움직이지 못하는 반면, 최외각에 있는 전자들이 운동을 할 수 있다.(에너지 밴드 갭(Band Gap)을 설명하는 nearly free electron model(준 자유전자 모형)에서는 최외각에 있는 전자가 어디에도 속박되지 않고 자유롭게 움직인다는 가정에 바탕을 두고 있다.)
전자는 파동으로 거동할 수 있고 전자의 존재와 운동은 파동의 방정식으로 기술할 수 있다. 아무리 파동이라도 아무 곳에나 전자가 존재할 수는 없고 원자핵이 있는 자리에는 전자가 있을 수 없다. 그리고 원자핵은 전자에 비해 엄청나게 무겁기 때문에 고정되어 있다고 볼 수 있다.

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