여기서 말하는 고체는 원자한개가 아닌 무수히 많은 원자들이 일정하게 배열되어있는 것을 생각하면 되요 <div><br></div> <div>에너지띠(band gap)을 말하기전에 먼저 에너지는 양자화되어있다는 걸 아셔야되요</div> <div><br></div> <div>빛의 wave, particle적인 특성으로 시작해서 한 결과 에너지는 양자화되어있다를 알았는데 이를 보여주는 현상을 찾다가</div> <div><br></div> <div>보어는 수소원자모형이라는 모형을 내놓게되요</div> <div><br></div> <div>에너지는 양자화되어있다는 것을 보여주기 위해 가장 단순하고 작은 원자인 수소를 가지고 (전자가 1개)</div> <div><br></div> <div>식을 풀어나가는데 우리가 흔히아는 s,p,d,f 등의 오비탈과 n=1, n=2 (이런표현이 맞는지 모르겠군요) 등을 풀었고 실제로 스펙트럼을</div> <div><br></div> <div>관찰한 결과 만족한 결과를 얻게됩니다</div> <div><br></div> <div>즉 화학시간에 배웠던 원자가 가운데 하나있고 전자들이 원궤도를 그리면서 여기에 몇개, 저기에 몇개 위치되는 그림을 상상해봐요</div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div>그러나 이것은 단순한 수소원자에서만 만족하게 되고 따라서 보어의 수소원자모형이라고 합니다. </div> <div><br></div> <div>그렇다면 이러한 수소를 2개놓고 서로 거리를 천천히 <span style="font-size:9pt;line-height:1.5;">좁혀보면 어떻게 될까?</span></div> <div><br></div> <div>분명히 수소를 멀리있을때는 인력이, 가까이있을 때는 척력이 발생하고 인력과 척력이 균형을 이루는 거리가 존재할거에요</div> <div><br></div> <div>그러면 이 때 위에서 보았던 전자들의 에너지준위는 어떻게 될까요? 서로 영향을 받아서 좀더 여러곳에 위치할 수 있게 됩니다</div> <div><br></div> <div>즉 에너지는 양자화되어있어서 에너지가 있을만한 준위는 정해져 있는게 원자간 간섭으로 에너지가 있을만한 준위가 늘어나게됩니다.</div> <div><br></div> <div>실제로 물질들을 원자 한개로 있지않고 <span style="font-size:9pt;line-height:1.5;">수없이 많은 원자들이 서로 일정한 간격을 가지고 배열되어 있습니다. </span></div> <div><span style="font-size:9pt;line-height:1.5;"><br></span></div> <div>그래서 수많은 간섭으로 인해 에너지가 있을만한 준위가 band로 있게됩니다</div> <div><br></div> <div>(마치 선이 많이많이 모여서 면이 되듯 ㅋㅋ...)</div> <div><br></div> <div>이러한 것을 에너지 띠 이론이라고 합니다</div> <div><br></div> <div>(미시적으로 봤을 땐 양자역학을 쓰지만 거시적으로 봤을 땐 고전역학을 쓰는 것과 같은 느낌을 느껴봐요) </div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div>실리콘(Si) 원자를 서로 붙인다고 봅시다. 실리콘은 최외각전자가 4개인 원소로, 원자번호가 14, 전자는 s1s2p2s3가 다 차있고 p3에 2개가 존재합니다</div> <div><br></div> <div>실리콘이 가까워짐에 따라 서로 간섭하게되고 이때 수소때와는 다르게 에너지준위가 존재할수없는 구간이 생기게 됩니다.</div> <div><br></div> <div><span style="font-size:9pt;line-height:1.5;">이를 band gap이라고 합니다.</span> 그 구간은 n=3인 s3와 p3 <span style="font-size:9pt;line-height:1.5;">가 중첩함에 따라 이 둘 사이에 에너지준위가 존재할수 없는 구간이 있습니다.</span></div> <div><br></div> <div>이러한 밴드갭으로 인하여 물질에 밴드갭보다 작은 에너지를 가해도 그 물질은 그 에너지를 절대로 받을 수 없게 됩니다. </div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div><br></div> <div>음..빛은 에너지입니다. 우리가 눈으로 보이는 색, 투명한 다이아몬드와 까만 석탄을 예로들어보면 다이아몬드는 빛을 거의 대부분 반사하기에 </div> <div><br></div> <div>투명하게 보이고, 석탄은 빛을 대부분 흡수하기에 까맣게 보인다는 걸 요로한 관점에서 보자면</div> <div><br></div> <div>다이아몬드의 밴드갭이 높아서 우리가 볼수있는 가시광선의 영역의 빛을 받아도 흡수하지못하고 다시 방출해서 투명하고</div> <div><br></div> <div>석탄은 밴드갭이 낮아서 가시광선의 빛을 모두 흡수해서 까맣게 보인다고 볼수있습니다. 마무리를 못짓겟네요ㅋ</div> <div><span style="font-size:9pt;line-height:1.5;"><br></span></div> <div><span style="font-size:9pt;line-height:1.5;"><br></span></div>