Elektrische Leiter, Halbleiter und Isolatoren

Zusammenfassung

In Festkörpern ist der Atomabstand so gering, daß die Elektronen in den äußeren Schalen mit entsprechenden Elektronen von Nachbaratomen in Wechselwirkung treten. Wenn diese Valenzelektronen von einem Nachbaratom fest aufgenommen werden, dann besteht zwischen den Atomen die sog. Ionenbindung (heteropolare Bindung). Ein Beispiel für diese Art der Bindung ist das Kochsalz, bei dem das 35-Elektron des Natriums sich ständig beim Chlor-Atom befindet. Befinden sich die Valenzelektronen im zeitlichen Mittel nur mehr oder weniger lange Zeit bei den Nachbaratomen, dann liegt die sog. kovalente oder homöopolare Bindung vor. Beispiele dafür sind die Bindungen in organischen Stoffen. Bei einer weiteren Bindungsart, der sog. Metallbindung, haben sich die Valenzelektronen ganz von den Atomen freigemacht und bewegen sich frei durch den Kristall. Inhalt dieses Kapitels ist es, das sehr unterschiedliche Verhalten der Valenzelektronen in Werkstoffen unter Einfluß eines elektrischen Feldes zu behandeln und damit die sehr verschiedenen Größenordnungen der elektrischen Leitfähigkeit bei Leitern, Halbleitern und Isolatoren zu erklären.