Bändertheorie des Festkörpers

Zusammenfassung

In fast jedem kristallinen Festkörper, sei er ein Metall oder ein Nichtmetall, sind die Atome so eng benachbart, daß ihre Valenzelektronen ein dem ganzen Kristall gemeinsames System von Elektronen bilden. Das Pauliprinzip ist erfüllt, da die Energiezustände der äußeren Elektronenschalen der Atome durch ihre gegenseitige Wechselwirkung geringfügig geändert werden. Statt der einzelnen genau definierten Energieniveaus der Atome besitzt der Kristall ein Energieband von unzähligen verschiedenen Niveaus, die nahe beieinander liegen. Da es so viele Energieniveaus wie Atome im Kristall gibt, kann das Band als Kontinuum zulässiger Energien behandelt werden. Die Existenz von Energiebändern, die Lücken zwischen ihnen und das Ausmaß, in dem sie mit Elektronen besetzt sind, bestimmen die elektrischen Eigenschaften eines Festkörpers.