Γιατί η διαπερατότητα της σχετικότητας του γερμανίου είναι μεγαλύτερη από το διαμάντι;

Ρωτάτε για μια βασική διαφορά μεταξύ γερμανίου και διαμαντιού! Ενώ και οι δύο είναι ημιαγωγοί, η σχετική τους διαπερατότητα (διηλεκτρική σταθερά) μας λέει πόσο καλά αποθηκεύουν την ηλεκτρική ενέργεια σε ένα ηλεκτρικό πεδίο.

Εδώ είναι γιατί η σχετική διαπερατότητα του γερμανίου είναι μεγαλύτερη από τα διαμάντια:

* Ατομική δομή και συγκόλληση:

* Diamond: Το Diamond έχει μια πολύ άκαμπτη, σφιχτά συσκευασμένη δομή με ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς μεταξύ των ατόμων του άνθρακα. Αυτή η σφιχτή συγκόλληση μειώνει την ικανότητα των ηλεκτρονίων να μετατοπίζονται σε απόκριση σε ένα ηλεκτρικό πεδίο, με αποτέλεσμα μια χαμηλότερη διηλεκτρική σταθερά.

* γερμανικό: Το γερμανικό έχει μεγαλύτερη ατομική ακτίνα και ασθενέστερους ομοιοπολικούς δεσμούς σε σύγκριση με το διαμάντι. Αυτή η χαλαρότερη δομή επιτρέπει μεγαλύτερη μετατόπιση ηλεκτρονίων σε απόκριση σε ένα ηλεκτρικό πεδίο, οδηγώντας σε υψηλότερη διηλεκτρική σταθερά.

* Ηλεκτρονική δομή ζώνης:

* Diamond: Το Diamond έχει ένα μεγάλο χάσμα ζώνης, που σημαίνει ότι χρειάζεται πολλή ενέργεια για να διεγείρει τα ηλεκτρόνια από τη ζώνη σθένους στη ζώνη αγωγιμότητας. Αυτό το καθιστά καλό μονωτήρα και συμβάλλει στη χαμηλότερη διηλεκτρική σταθερά του.

* γερμανικό: Το γερμανικό έχει μικρότερο χάσμα ζώνης σε σύγκριση με το διαμάντι, επιτρέποντας στα ηλεκτρόνια να είναι πιο εύκολα διεγερμένα στη ζώνη αγωγιμότητας. Αυτό συμβάλλει στην υψηλότερη διηλεκτρική σταθερά του.

Συνοπτικά: Η μεγαλύτερη ατομική ακτίνα, οι ασθενέστεροι δεσμοί και το μικρότερο χάσμα της ζώνης του γερμανίου επιτρέπουν μεγαλύτερη κινητικότητα ηλεκτρονίων και πόλωση σε ένα ηλεκτρικό πεδίο, με αποτέλεσμα υψηλότερη σχετική διαπερατότητα σε σύγκριση με το διαμάντι.