Isolanti, conduttori e semiconduttori
In genere un materiale, in termini di livelli energetici, è progressivamente così composto:
- nucleo
- banda di valenza
- GAP
- banda di conduzione

Negli isolanti la banda di valenza risulta essere piena, ossia tutti gli elettroni sono impiegati in legami covalenti. In più il GAP (salto d'orbitale) è di alcuni elettronvolt per cui anche fornendo grandi quantità di energia, gli elettroni non riescono a raggiungere la banda di conduzione poiché il materiale fonderebbe prima. Un esempio è il diamante, il cui GAP è di 5 eV. Si può dire che quello puro è completamente trasparente poiché la luce passa indisturbata senza che l'energia venga catturata dagli elettroni.

Nei conduttori può accadere o che le bande siano in parte sovrapposte, e quindi il passaggio degli elettroni da un'area all'altra può avvenire indisturbato, oppure la banda di valenza è piena, ma sono comunque presenti elettroni nella banda di conduzione, creando differenza di potenziale.

Nei semiconduttori la situazione è uguale a quella degli isolanti, ma il GAP è di circa 1 eV. Se si fornisce energia (calore), alcuni elettroni passano dalla banda i valenza a quella di conduzione, liberi quindi di condurre. Nella banda di valenza si creano spazi vuoti detti lacune.

Applicando una differenza di potenziale si ha che:
gli elettroni della banda di conduzione si spostano verso sinistra (+) e le lacune verso destra (-). In realtà sono gli elettroni che si spostano lasciano le lacune verso -.

Possiamo affermare che mentre i conduttori l'aumentare della temperatura comporta un aumento di resistenza, nei semiconduttori l'aumento di temperatura causa una migliore conduzione.

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