semiconductividad

En función de su conductividad eléctrica, los sólidos se pueden clasificar en tres grupos: aislantes, conductores y semiconductores. Esta última propiedad, la semiconductividad, no puede serexplicada a partir del modelo del mar de electrones visto hasta ahora para el enlace metálico. Se requiere una teoría más profunda que es la teoría de bandas la cual, además de explicar la semiconductividad,explica también por qué los metales son muy buenos conductores de la electricidad.
Consideremos el metal litio, cuya configuración electrónica es:

Vemos que un átomo de litio presenta un orbital1s lleno (con 2 electrones) y un orbital 2s semilleno (con 1 electrón). También podemos considerar a efectos prácticos los orbitales 2p, que estarán en la capa de valencia del litio, aunque vacíos.Pues bien, la Teoría de bandas considera que los orbitales atómicos de valencia de los N átomos del litio que estarán formando enlace metálico, se combinan entre sí para dar unos orbitales moleculares,pertenecientes a todo el cristal y con energías muy semejantes entre sí. Tan cercanos se hallan energéticamente estos orbitales moleculares formados, que decimos que dan lugar a una banda. Seobtienen tantos orbitales moleculares como orbitales atómicos se combinen.

(Nota: estrictamente no es del todo correcto, o al menos no es la terminología más precisa, hablar de orbitales moleculares encompuestos sólidos. No obstante, en este curso lo trataremos de este modo por ser sencillo y más intuitivo que el solo concepto de “banda de energía”).
Así, si tenemos N átomos de litio, tendremos Norbitales atómicos 2s que darán lugar a N orbitales moleculares que podemos llamar también 2s por facilidad de comprensión. Estos orbitales estarán muy próximos en energía y darán una banda 2s. Lomismo sucederá con los orbitales 3N 2p de los N átomos de litio (cada átomo de litio tendrá 3 orbitales 2p, px, py y pz), aunque estén vacíos, dando lugar también a una banda 2p.
A la banda formada por...