* Bande di energia: Nei semiconduttori puri, i livelli di energia degli elettroni sono organizzati in bande. C'è una banda di valenza piena (in cui gli elettroni sono normalmente legati) e una banda di conduzione vuota (dove gli elettroni possono muovere liberamente e condurre elettricità). C'è un divario nell'energia chiamata banda gap tra queste due band.
* The Band Gap: Il divario di band è la chiave. Affinché un materiale abbia condotto elettricità, gli elettroni devono essere eccitati nella banda di conduzione. Nei semiconduttori puri, il divario di banda è relativamente piccolo rispetto agli isolanti, ma è ancora abbastanza grande che gli elettroni hanno bisogno di un po 'di "spinta" per saltare.
* Temperatura e conducibilità: A temperature molto basse, non c'è abbastanza energia termica per eccitare gli elettroni nella banda di conduzione. Pertanto, il puro semiconduttore si comporta come un isolante. All'aumentare della temperatura, l'energia termica disponibile aumenta e più elettroni possono aumentare il divario della banda, portando a un graduale aumento della conducibilità.
Perché i semiconduttori sono utili?
Sebbene non siano conduttivi come i metalli, i semiconduttori sono estremamente utili perché la loro conduttività può essere controllata attraverso:
* Temperatura: Come accennato, l'aumento della temperatura aumenta la conducibilità.
* Doping: L'aggiunta di impurità (doping) al semiconduttore può creare elettroni extra (di tipo N) o buchi (tipo P), cambiando drasticamente la sua conducibilità.
* Luce: Alcuni semiconduttori possono assorbire fotoni ed eccitare elettroni, rendendoli più conduttivi.
In sintesi:
I semiconduttori puri non sono conduttori a temperature molto basse. Agiscono come isolanti a causa del divario di band. La loro conduttività può essere manipolata da fattori come la temperatura e il doping, rendendoli essenziali in elettronica.
