47. Zonalar nazariyasi. Supero'tkazuvchilar va dielektriklar, yarim o'tkazgichlar, elektr va optik xususiyatlar r n o'tish

Bandlarni elektronlar bilan to'ldirish. Metalllar, dielektriklar, yarim o'tkazgichlar. Haqiqiy yarim o'tkazgichlarning tarmoqli tuzilishi. xususiy yarimo'tkazgichlar.
Bantlar to'liq, qisman elektronlar bilan to'ldirilishi mumkin yoki ular erkin bo'lishi mumkin. Tasmadagi holatlar sonini aniqlash uchun shuni hisobga olish kerakki, N ta bir xil atomlar bir-biriga yaqinlashganda, atomda degenerativ bo'lmagan energiya darajasi N ta holatni o'z ichiga olgan bandga bo'linadi. Agar atomdagi sathning degeneratsiyasining ko'pligi g ga teng bo'lsa, u holda atomdagi sathdagi elektronlar sonining kristalldagi atomlar soniga ko'paytmasidan hosil bo'lgan bandda N. Masalan, tashqi qavatida bitta elektronga ega bo'lgan bir valentli atomlar (natriy, kaliy) uchun (spin, degeneratsiya ko'pligini hisobga olgan holda g = 2) banddagi holatlar soni 2 N ga , elektronlar soni esa N ga teng. . Shuning uchun univalent elementlarning tashqi elektronlari sathlarining bo'linishi natijasida hosil bo'lgan tarmoqli elektronlar bilan yarmiga to'ldiriladi. To'ldirilgan zonalarning yuqori qismi elektronlar bilan to'liq to'ldirilmagan yoki ustki qismi bilan qoplangan kristallar metallarga tegishli. Elektronlar bilan toʻliq toʻldirilmagan bandga oʻtkazuvchanlik zonasi deyiladi (metalllarda).Metallarning tipik vakillari bir valentli ishqoriy metallar Li , Na , K , Rb , Cs va asil Cu , Ag , Au . Metalllarga tashqi qobiqda uchta elektron bo'lgan atomlarning qattiq jismlari ham kiradi - Al , Ga , In .
To'ldirilgan tasmalarning ustki qismi elektronlar bilan to'liq to'ldirilgan va ustki chiziqlardan tarmoqli bo'shlig'i bilan ajratilgan moddalar dielektriklar deb tasniflanadi. Yuqori to'ldirilgan bandga valentlik zonasi, ustiga qo'yilgan erkin bandga o'tkazuvchanlik zonasi deyiladi. Dielektriklarga olmos kristallari, NaCl va boshqalar kiradi. Kristal hosil bo'lishida juft valentli atomlar dielektriklar bo'lishi shart emas. Zonalar bir-birining ustiga chiqishi mumkin ( k - fazoning turli nuqtalarida ). Bunda o'tkazuvchanlik zonasining holatlari to'ldiriladi va valentlik zonasining yuqori holatlari to'ldirilmagan bo'lib qoladi. Bunday kristallar yarim metallar deb tasniflanadi.
Kichik diapazonli (ikki elektron voltdan kam) dielektriklar yarim o'tkazgichlar deb ataladi. Bir qator xossalari bo'yicha yarimo'tkazgichlar dielektriklarga o'xshaydi.