Conducibilità Analizziamo ora la struttura a bande di un isolante, un conduttore e un semiconduttore. Nell’isolante la banda più esterna è totalmente riempita dagli elettroni. Questi per passare alla banda successiva devono superare la banda proibita ma siccome necessitano di parecchia energia non possono. Nei conduttori la banda più esterna è riempita solo parzialmente, lasciando quindi stati vuoti. In questo modo gli elettroni possono spostarsi su livelli energetici vicini se mossi da un campo elettrico esterno, acquisendo mobilità e facendo diventare il materiale conduttore di elettricità. Per i semiconduttori accade una situazione intermedia. Alla temperatura di 0 K, quindi con un’agitazione molecolare nulla, i semiconduttori si comportano esattamente come gli isolanti. A temperatura ambiente però la situazione cambia perché gli elettroni acquistano energia a causa della agitazione termica e quindi gli elettroni più esterni riescono a superare il gap proibito e a raggiungere la banda successiva. In questo modo si passa da una banda totalmente piena e una totalmente vuota a una banda quasi totalmente piena (banda di valenza) e una quasi totalmente vuota (banda di conduzione), ottenendo elettroni liberi di muoversi tra livelli della stessa banda e quindi rendendo il materiale conduttore di elettricità. Questo spiega anche perché la conducibilità dei semiconduttori aumenti all’aumentare della temperatura.
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