Atomkristalle
Isolatoren
Atomkristalle, die in der Raumstruktur kristallisieren haben hohe Schmelzpunkte und sind sehr hart. Um das Kristallgitter eines Atomkristalls zu zerstören, müssen die kovalenten Bindungen, die aufgrund ihrer dreidimensionalen Verknüpfung eine hohe Bindungsenergie aufweisen, gebrochen werden.
Definition
Atomkristalle sind nicht leitend oder leiten den elektrischen Strom nur sehr schlecht, da ihre Elektronen fest an ihre Plätze gebunden sind, sie besitzen keine frei beweglichen Ladungsträger. Materialien werden dann als Isolatoren bezeichnet, wenn ihr spezifischer Widerstand (Ohm'sches Gesetz) größer als liegt (ρ > ).
- Beispiel Diamant
Im Diamant sind die Valenzelektronen in den kovalenten Bindungen fixiert. Die Anregung der Valenzelektronen erfordert hohe Energie, die unter üblichen Bedingungen nicht zur Verfügung steht: 5,2 , dies entspricht etwa 500 (ρ = 5 · ). Deshalb ist Diamant ein typischer Isolator.
Das Bändermodell
Betrachtet man einen Isolator im Bändermodell, ist zu sehen, dass Valenz- und Leitungsband durch eine große verbotene Zone getrennt sind. Elektronen aus dem Valenzband können die verbotene Zone nicht ohne eine erhebliche Energiezufuhr überwinden.
- Beispiel Diamant
