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令和8年8月27日 (木)

降伏現象と電子雪崩

機能界面設計工学特論 Web Class 📆 3-3308

山形大学  大学院  物質化学専攻  🔋 C1 📛 立花和宏
🔋 C1 3308

バルク全体に広がるLUMOに電子が注入されれば導電率が下がるのは自明である。導電率が下がれば電場は必要ない。がんがん流れる。これが電子雪崩だ。


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導電性高分子固体電解コンデンサの絶縁破壊

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  1 ぱちった
© N.Imai
13.界面 03 pedot

Fig クーロンポテンシャルと
©Copyright Takaaki Shiraya all rights reserved.

Fig 金属のポテンシャル
©Copyright Andrey Honda all rights reserved.

炭素粒子の接合のエネルギーバンド

  2 炭素粒子の接合のエネルギーバンド
©2024 K.Tachibana * , C1 Lab.
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炭素(黒鉛、石墨、グラファイト)は、 半金属です。 伝導帯と価電子帯のバンドキャップが0です。 フェルミ準位がそこにあります。 それで、熱で生成した電子とホールが、ある波数で非局在化して電気伝導に預かります。

しかしグラファイトのエッジ面は、水素などで終端されています。 炭素粒子と炭素粒子が接触し、接合するエッジ面では、電子は局在化していると考えられます。 ここでは、バンドギャップが存在します。伝導帯の最下部であるLUMOは、 フェルミ準位の上となり、電子が少なく、空乏層となっていると考えられます。

しかしながら、エッジ面とエッジ面が十分に近接すれば、 ツェナー降伏によるトンネル電流が流れると考えられます。 エッジ面とエッジ面との距離が近づくと、トンネル電流は指数的に大きくなるため、 炭素粉末の粉末抵抗は、圧力に対して指数的に小さくなります。 リチウムイオン二次電池などで、電極をプレスするのは、ひとつにはそのためです。

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参考文献


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