По характеру заполнения электронами верхних зон все тела можно разделить на две большие группы.

К первой группе относятся тела, у которых над целиком заполненными зонами располагается зона, заполненная лишь частично (рис. 5.5, а). Такая зона возникает в том случае, когда атомный уровень, из которого она образуется, заполнен в атоме неполностью. Она может возникать также при наложении заполненных зон на пустые или частично заполненные зоны (рис. 5.5, б). Наличие частично заполненной зоны присуще металлам.

Рис. 5.5. Зонная структура твердых тел: а, б — металлы; в — полупроводники и диэлектрики

Ко второй группе относятся тела, у которых над целиком заполненными зонами располагаются пустые зоны (рис. 5.5, в). Типичным примером та ких тел являются алмаз, кремний, германий.

Электрические свойства могут различаться сильно. Например, у металлов электропроводность 107— 108 Ом‑1·cм‑1, у хороших диэлектриков – 10‑14 Ом‑1·cм‑1.

По величине запрещенной зоны тела второй группы условно делят на диэлектрики и полупроводники. К диэлектрикам относят тела с широкой запрещенной зоной. У типичных из них E_g > 3 эВ. Так, у алмаза E_g = 5,2 эВ, у нитрида бора 4,6 эВ, у Аl ₂ О ₃ 7 эВ. К полупроводникам относят тела с E_g ≤ 3 эВ. У германия E_g = 0,65 эВ, у кремния 1,08 эВ, у арсенида галлия 1,4 эВ, у антимонида индия 0,17 эВ.

Дата добавления: 2015-07-25