Useimmat kiinteät aineet ovat eristeitä, ja kiinteiden aineiden kaistateorian kannalta tämä tarkoittaa, että valenssielektronien energioiden ja energian, jolla elektronit voivat liikkua vapaasti materiaalin läpi (johtokaista), välillä on suuri kielletty aukko.

Lasi on eristävä materiaali, joka voi olla läpinäkyvä näkyvälle valolle syistä, jotka liittyvät läheisesti sen luonteeseen sähköisenä eristeenä. Näkyvän valon fotoneilla ei ole tarpeeksi kvanttienergiaa, jotta ne voisivat silloittaa kaistanraon ja saada elektronit nousemaan johtavuuskaistan vapaalle energiatasolle. Lasin näkyvät ominaisuudet voivat myös antaa jonkinlaisen käsityksen ”dopingin” vaikutuksista kiinteiden aineiden ominaisuuksiin. Hyvin pieni prosenttiosuus epäpuhtausatomeja lasissa voi antaa lasille värin tarjoamalla tiettyjä käytettävissä olevia energiatasoja, jotka absorboivat tiettyjä näkyvän valon värejä. Rubiinimineraali (korundi) on alumiinioksidia, jossa on pieni määrä (noin 0,05 %) kromia, joka antaa sille tyypillisen vaaleanpunaisen tai punaisen värin absorboimalla vihreää ja sinistä valoa.

Vaikka eristeiden seostaminen voi muuttaa dramaattisesti niiden optisia ominaisuuksia, se ei riitä voittamaan suurta kaistanväliä, jotta niistä tulisi hyviä sähkönjohtimia. Puolijohteiden seostamisella on kuitenkin paljon dramaattisempi vaikutus niiden sähkönjohtavuuteen, ja se on kiinteän tilan elektroniikan perusta.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.