حزم الطاقة في المواد الصلبة

حزم الطاقة في المواد الصلبة

في المادة الصلبة التي تحتوي عدداً هائلاً من الذرات المتراصفة، تتداخل مستويات الطاقة وتتأثر الكترونات كل ذرة بالذرات المجاورة، فتنقسم مستويات الطاقة المسموح بها إلى حزم متقاربة تسمى حزم الطاقة.

• حزمة التكافؤ: مستويات طاقة واطئة مملوءة كلياً أو جزئياً بالالكترونات ولا تخلو منها، والكتروناتها مرتبطة بالنواة بقوى كبيرة.
• حزمة التوصيل: مستويات طاقة عالية، الكتروناتها تنتقل بسهولة وتسهم في التوصيل الكهربائي.
• ثغرة الطاقة المحظورة: لا تحتوي مستويات مسموحاً بها، ويحتاج الالكترون لعبورها طاقة لا تقل عن مقدارها.

في الموصلات تتداخل الحزمتان وتنعدم الثغرة، وفي العوازل تكون الثغرة واسعة (حوالي $5\ \text{eV}$)، وفي أشباه الموصلات تكون الثغرة ضيقة نسبياً، وتسلك عند الصفر كلفن سلوك العازل.