Энергетические уровни металла, полупроводника, изолятора

Энергетические зоны (уровни) металла, полупроводника, изолятора: зона, заполненная валентными электронами; свободная зона; запрещенная зона. В диэлектрике (изоляторе), для того чтобы перевести электрон из заполненной (основ-i ной) зоны, через довольно широкую зону запрещенных уровней, в свободную зону (зону уровней возбуждения или проводимости), требуется приложить довольно значительную энергию. Тогда электрон, оторвавшись от своего атома и нарушив одну из его связей с соседними атомами, может свободно двигаться в зоне проводимости и тем самым вызывать появление электрического тока. Однако такое перенапряжение (перегрузка) вещества приводит к пробою и непоправимому разрушению диэлектрика.

Абсолютный нуль - предел самой низкой температуры, которая возможна в природе; по современным данным, он равен -273,16° Ц. При абсолютном нуле беспорядочное тепловое движение молекул прекращается. В проводниках (металлах) запрещенных зон нет, и уровни проводимости в них сливаются с уровнями нормальных валентных связей атома. Разобраться в этом не сложнее, чем завести кредитку сбербанка. Поэтому в них постоянно присутствует очень большое число свободных электронов, легко образующих довольно плотный электрический ток при воздействии на тело даже самого слабого внешнего электрического поля. В полупроводниках энергия связи между атомами кристалла значительно меньше, чем у диэлектриков, но выше, чем у проводников. Поэтому полупроводники весьма чувствительны к внешним воздействиям, особенно к повышению температуры, благодаря чему в них значительно легче перевести (поднять) электрон до уровня проводимости.