실리콘의 전자배열, 오비탈

소개글

물리 전자 공학을 배우는 초보자들을 위해 전자배열과 실리콘의 전자배열, 오비탈에 관해 설명해 놓은 자료이다.

목차

1.전자배열
2.오비탈
3.실리콘의 전자배열

본문내용

1. 전자배열이란?

전자 배열은 원자물리학과 양자화학에서 원자, 분자 내부의 전자의 구성을 나타낸다. 다른 기본입자와 마찬가지로, 전자는 양자역학의 법칙에 종속되며, 입자와 파동의 성질을 모두 지닌다. 수식적으로, 특정한 전자의 양자상태는 시간과 공간의 복소함수인 파동함수에 의해 결정된다. 양자역학의 코펜하겐 해석에 따르면, 특정한 입자의 위치는 측정하는 행위가 일어날 때까지는 확실히 결정되지 않는다. 측정을 통해 해당 전자를 특정한 공간적 위치에서 발견할 확률은 해당 지점에서의 파동함수의 절대 값의 제곱에 비례한다. 전자는 에너지 양자를 흡수하거나 방출하거나 하면서 하나의 에너지 준위에서 다른 에너지 준위로 이동할 수 있다. 파울리 배타 원리 때문에, 하나의 원자 궤도에는 두 개 이상의 전자가 존재할 수 없다. 그러므로 전자는 빈 공간이 있을 때에만 다른 궤도로 이동할 수 있다. 다른 원자의 전자 배열에 대한 연구는 주기율표를 이해하는 데 도움이 된다. 또한, 원자를 서로 연결하는 화학 결합을 설명하는 데도 유용하다. 또한 이를 이용해서 레이저나 반도체의 특징도 설명 가능하다.

2. 오비탈이란?

원자오비탈은 원자 주위에서 전자를 발견할 수 있는 공간을 의미한다. 그런데 전자를 100% 발견할 수 있는 공간은 원자핵을 중심으로 무한대의 거리까지 뻗쳐지기 때문에, 전자를 100% 발견할 공간은 모든 원자가 같아지게 되는 결과가 되므로 의미를 잃게 된다. 따라서 원자 오비탈이라고 할 경우에는 특정 확률 수준(예를 들면 전자를 90% 수준으로)에서 전자를 발견할 수 있는 공간으로 한정하여 생각한다. 원자오비탈은 각 원자가 나타내는 여러 가지 성질을 설명하기 위해 제안된 개념이다. 원자오비탈은 3가지 양자수에 의해 결정되는 파동함수라는 수학적 표현이기는 하지만 이 함수로부터 전자를 발견할 확률분포를 3차원 공간으로 그려낼 수 있다. 원자오비탈을 결정해 주는 양자수는 주양자수(principal quantum number, n), 방위양자수(azimu

참고 자료

없음