Zur Theorie fester Isolatoren

Zusammenfassung

Die Wirksamkeit der Einfachstöße zwischen Elektronen und Schallquanten ist übrigens auf Metalle beschränkt. Dies liegt daran, daß die maximal vom Schallquant auf das Elektron und umgekehrt übertragbare Energie den Betrag h · v _max nicht überschreiten kann und dieser Betrag von der Größenordnung 1/20 eVolt ist. Das Wirksamwerden solcher Stöße ist also an die zusätzliche Bedingung geknüpft, daß immer im Abstand eines zwanzigstel Volt von einem mit einem Elektron besetzten Energieniveau sich mindestens ein freies Energieniveau befindet. Diese Bedingung kann praktisch nur bei einem Metall erfüllt sein, weil bei einem Isolator zwischen dem besetzten Band und dem nächsten freien Band immer eine verbotene Zone liegt, die ein Vielfaches der Energie eines Schallquantes beträgt. Nur im Falle eines „echten“ Halbleiters — eines Isolators mit sehr kleiner Energiedifferenz zwischen besetztem und freiem Band — könnte man noch auf die Wirksamkeit der Einfachstöße rechnen. Da es aber sehr zweifelhaft ist, ob es solche „echten“ Halbleiter, die ganz ohne Störstellenmechanismus arbeiten, überhaupt gibt, wollen wir diese Möglichkeit außer acht lassen.