14279

pasma walencyjnego oraz wielkość przerwy energetycznej decydują o elektrycznych właściwościach ciał stałych i są podstawą ich podziału na:

•    metale,

•    półprzewodniki,

•    izolatory.

Metale to ciała, w których ostatnie pasmo energetyczne zapełnione jest tylko częściowo. Pasmo energetyczne częściowo zapełnione może wynikać z liczby elektronów znajdujących się na ostatniej powłoce pierwiastka, z którego powstaje kryształ lub może być skutkiem nałożenia się pasm zapełnionych całkowicie z pasmami pustymi lub częściowo obsadzonymi (rys.6.2)

Wewnątrz częściowo zapełnionego pasma elektrony mogą łatwo przechodzić do nowych, me zapełnionych stanów Pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego w krysztale pojawia się uporządkowany ruch elektronów nazywany prądem elektrycznym. Z tego powodu metale są dobrymi przewodnikami piądu.

Rys. 6.2. Schemat pasm energetycznych: (a,b) - metali, (c) - półprzewodników, (d) -izolatorów

Drugą grupę ciał stanowią półprzewodniki, w których w temperaturze 0 K pasmo walencyjne jest całkowicie zapełnione, a pasmo przewodnictwa całkowicie puste, przy czym pomiędzy pasmami istnieje przerwa energetyczna o wartości do 3 eV. Wskutek wzbudzeń cieplnych lub pod wpływem promieniowania elektromagnetycznego niektóre elektrony mogą uzyskać energię wystarczającą do pokonania przemy energetycznej i przejść do pasma przewodnictwa. Elektrony te podobnie jak w metalach stają się elektronami swobodnymi i mogą brać udział w przepływie prądu. Izolatory mają budowę pasmową podobną do półprzewodników, ale znacznie większą wartość przerwy energetycznej (> 5 eV). Wskutek tego w normalnych temperaturach nie dochodzi do wzbudzeń tennicznych elektronów, brak jest swobodnych nośników prądu i ciało jest izolatorem

2