3_05_Vedeni_v_polovodicich

Obr. 3.5.-1 Pásová struktura pevné látky. 

 
Zákony  klasické  fyziky  nestačí  k  popisu  vodivosti  kovů,  neboť  se  u  tak  velké  prostorové 
hustoty  částic projevují  kvantové jevy. Jelikož kvantová mechanika není součástí bakalářské 
fyziky,  budeme  diskutovat  vodivost  v  pevných  látkách  velmi  povrchně.  U  elektronů  se 
projevují  vlnové  vlastnosti,  takže  když  se  elektrony  srážejí,  dochází  k  interferenci  tzv.  de 
Broglieových vln elektronů. Ionty krystalové mřížky jsou v oscilačním pohybu. Podle zákonů 
kvantové  fyziky  jsou  energie  vln  a  kmitů  kvantovány,  tj.  nabývají  jen  určitých  diskrétních 
hodnot.  V  krystalu  konečného  rozměru  se  vyskytuje  mezi  zakázanými  energetickými  pásy 
velké množství těsně přiléhajících energetických hladin, což plyne z řešení kvantové úlohy o 
pohybu elektronů v krystalové struktuře pevné látky. Podle Pauliho vylučovacího principu se 
může  na  každé  hladině  vyskytovat  jen  omezený  počet  elektronů.  Elektrony  v  pásu  s  nižší 
energií  (valenční  pás)  jsou  k  atomu  pevně  vázány,  v  periferním  pásu  s  vyšší  energií 

437 

(vodivostní  pás)  se  nacházejí  elektrony  slabě  k  atomu  vázané  (Obr.  3.5.-1).  Rozlišujeme 
proto  elektrony  valenční  a  vodivostní.  Mezi  oběma  pásy  se  nachází  zakázaný  pás,  k  jehož 
překonání potřebují elektrony získat energii (Obr. 3.5.-2).  
 

Obr. 3.5.-2  Srovnání energetických hladin elektronů v izolovaném atomu a v krystalické