Существуют кристаллические вещества, которые занимают промежуточное положение между металлами и неметаллами. К ним относятся полуметаллы (Вi, Sb) и бесщелевые полупроводники (например, серое олово). Энергетический спектр полуметаллов качественно такой же как и у щелочноземельных металлов, но перекрытие валентной зоны с зоной проводимости крайне мало. Если у металлов оно составляет порядка 1 эВ, то у полуметаллов – менее 0,1 эВ. У бесщелевых полупроводников дно зоны проводимости и потолок валентной зоны соприкасаются друг с другом.

Таким образом, заполнение электронами зон определяется целым рядом факторов, в том числе, электронной структурой атомов, характером химической связи, существенную роль также играет структура кристалла, например, углерод в структуре алмаза – диэлектрик, а в структуре графита обладает металлическими свойствами.

Вопросы и задания к главе 2

1. Как влияет симметрия кристаллической решетки на расщепление энергетических уровней в зоны?

2.Что означает расщепление энергетических уровней атомов в зону при образовании кристалла?

3.Покажите на примере образование зон в ковалентном кристалле с sp3 гибридизацией.

4.С точки зрения зонной теории какие кристаллы относятся к диэлектрикам?

5.Существует ли зависимость между шириной запрещенной зоны и степенью ионности соединения ?

6.Чем определяется ширина запрещенной зоны и от каких факторов зависит?

73