318 காப்பி
318 காப்பி குறைய இரு வகைப் பொருள்களின் மின் கடத்துந் திறன்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடு மிகுதியாகிக் கொண்டே போகிறது. பட்டைக் கட்டமைப்பு (band structure). தனித் அணுக்களையோ, மூலக்கூறு தனியாக அமைந்த களையோ கொண்ட ஓர் ஊடகம் மின்சாரத்தைக் மின் ஏனெனில் அதில் ஒரு கடத்த முடியாது. புலத்தைச் செலுத்தும்போது அதிலுள்ள மின் துகள் கள் தடையற்று ஓடக்கூடிய வகையில் ல்லை. ஆயினும் ஒரு படிகத்தில் உள்ளதைப்போல அணுக் கள் நெருக்கமாக அமைந்திருப்பதால் எலெக்ட்ரான் கள் ஓர் அணுவிலிருந்து அடுத்த அணுவுக்கு எளிதாக இடம் மாற வழியேற்படுகிறது. இதிலிருந்து அனைத்துப் படிகங்களுமே மின்சாரத்தைக் கடத்தும் என்று கருதக் கூடாது. ஆற்றல் பட்டைட காப்பிகளுக்கும் மின் மின் கடத்திகளுக்கும் இடை யிலான வேறுபாடு எலெக்ட்ரான்களின் குவாண்ட்டம் எந்திரவியல் நடத்தைகளிலிருந்து தோன்றுகிறது. ஒரு படிசுத்தன்மையுள்ள திண்மத்தில் அணுக்கள் ஒருகுறிப் பிட்ட தன்மையில் அமைந்துள்ளன. அதன் விளை வாக எலெக்ட்ரான் ஆற்றல்கள் சில நன்கு வரையறுக் கப்பட்ட ஆற்றல் பட்டைகளுக்குள்ளாக மட்டுமே அமைந்திருக்க முடியும். சாதாரணமாக பட்டைகளுக்கு இடையில் தடுக்கப்பட்ட களும் இருக்கும். எலெக்ட்ரான் ஆற்றல் தடுக்கப் பட்ட பட்டைகளுக்குட்பட்டதாக இருக்க முடியாது. ஒவ்வோர் அனுமதிக்கப்பட்ட ஆற்றல் பட்டையிலும் மிகுதியும் அனுமதிக்கப்பட்ட உந்த மதிப்புகள் நெருக்கமாக அமைந்திருக்கும். அவை ஒவ்வொன்றி லும் உயர்ந்த அளவாக இரண்டு எலெக்ட்ரான்கள் மட்டுமே இடம் பெற முடியும், அத்துடன் அவற்றின் தற்சுழற்சிகளும் எதிர் எதிர்த் திசைகளில் அமைந்த வையாக இருக்க வேண்டும். இந்தக் காரணத்தால் ஓர் ஆற்றல் பட்டையில் இடம் பெறக்கூடிய எலெக்ட் ரான்களின் பெரும் எண்ணிக்கை வரையறுக்கப்பட்டு விடுகிறது. கீழ்நிலையில் உள்ள ஆற்றல் பட்டைகள் முழுமையாகவோ ஓரளவாகவோ எலெக்ட்ரான் களால் நிரப்பப்பட்டிருக்கும். மின் கடத்தல். ஆற்றல் பட்டைகளில் எலெக்ட் ரான்கள் எந்த அளவுக்கு நிரம்பியுள்ளன என்பதைப் பொறுத்துள்ளது. எலெக்ட்ரான்கள் இல்லாத ஓர் ஆற்றல் பட்டை மின் கட த்தலுக்கு எந்தவிதமான பங்களிப்பும் செய்ய முடியாது. ஓர் ஆற்றல் பட்டை முழுதும் எலெக்ட்ரான்களால் நிரம்பியிருந்தாலும் அதுவும் மின்னூட்டங்களைக் கடத்தாது. சாத்திய மான அனைத்து உந்த மதிப்புகளிலும் எலெக்ட்ரான் கள் இருக்குமானால் ஒரு மின்புலம் செலுத்தப்படும் போது நிகர உந்தம் பூஜ்யமாகிவிடும். ஓரளவே நிரம்பிய ஆற்றல் பட்டையில் அனுமதிக்கப்பட்ட உந்த மதிப்புகளில் எலெக்ட்ரான்கள் உள்ள பகுதி களுக்கும் இல்லாத பகுதிகளுக்கும் இடையிலான எல்லை, ஒரு மின் புலத்தால் இடப்பெயர்ச்சி அடைய முடியும். நிகர உந்தம் பூஜ்யமாசு இல்லாததால் மின் கடத்தப்படும். ஏறத்தாழ முழுமையாக நிரம்பிய ஒரு பட்டையில் மின்னைக் கடத்தும் ஊர்தி எலெக்ட்ரான் இல்லாமை என்னும் அமைப்பாக இருக்கும். அதைத் துளை (hole) எனலாம். ஒரு துளை ஏறத்தாழ காலியான ஒரு பட்டையில் உள்ள நேர் மின்னுள்ள எலெக்ட்ரானைப் போலவே செயல்படுகிறது. பெரும்பாலான நிகழ்வுகளில் ஒரு பொருள் காப்புப் பொருளாக இருக்க வேண்டுமானால் அனைத்து ஆற்றல் பட்டைகளும் முழுமையாக நிரப்பப்பட்டவையாகவோ முழுமையாகக் காவி - யானவையாகவோ இருக்க வேண்டும். ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ஆற்றல் பட்டைகள் ஓரளவுக்கு நிரம்பியிருந்தால் அத்தகைய பொருள் வழக்கமாக ஓர் உலோக மின் கடத்தியாக இருக்கும்.நிரப்பப் பட்ட (இணைதிறன்) பட்டைக்கும் காலியான (கடத்தல்) பட்டைக்கும் இடையிலான தொலைவு, வெப்பத்தால் கிளர்வூட்டப்பட்ட சில எலெக்ட்ரான் கள் மட்டுமே கடக்கக்கூடியதாக இருக்க வேண்டு மென்பதும் ஒரு கடத்திக்கான தேவையாகும். பட்டை களுக்கிடையில் இடைவெளி இல்லாமல் பட்டைகள் சற்றே ஒன்றன்மேல் ஒன்றாகப் படிந்திருக்குமானால் இணை திறன் பட்டையின் மேல் விளிம்பில் உள்ள எலெக்ட்ரான்கள் கடத்தல் பட்டையின் கீழ்ப் பகுதிக்குள் நுழைந்துவிடும். இத்தகைய பொருள்கள் பகுதி உலோகங்கள் எனப்படும். ஆன்ட்டிமனி வ்வகையைச் சேர்ந்தது. ஜெர்மேனியம் போன்ற கட தூய பகுதி கடத்தியில் பட்டைகளுக்கு டையிலான தொலைவு மிகவும் குறைவாக இருக்கும்.இதனால் இணைதிறன் பட்டையிலுள்ள எலெக்ட்ரான்கள் வெப்பத்தால் கிளர்வுற்றுக் கடத் தல் பட்டைக்குள் சென்றுவிடும். இதன் காரணமாக எலெக்ட்ரான்களும் துளைகளும் தோன்றும். அவை மின்சாரத்தைக் த்த முடியும் இத்தகைய பொருள்கள் மிகக் குறைந்த வெப்பநிலைகளில் மின் கடவாத்தன்மை பெற்றிருக்கும். வேறு வகையான பகுதி கடத்திகளில் மின் கடத்துந் திறன் மாசுகளால் ஏற்படுத்தப்படுகிறது. அந்த மாசுகள் இணைதிறன் எலெக்ட்ரான்களை பட்டையிலிருந்து நீக்கவோ, கடத்தல் பட்டையில் எலெக்ட்ரான்களைச் சேர்க் கவோ செய்யும். ஒரு பட்டகத்தில் தொடர்ச்சியாக அமையும் ஒவ் வோர் அலகும் ஓர் அனுமதிக்கப்பட்ட உந்த மதிப்பை அளிக்கிறது. அந்த உந்த மதிப்பில் இரண்டு எலெக்ட்ரான்கள் அமையும். அவை கடத்தல் பட்டை யில் ஒன்றும் இணைதிறன் பட்டையில் ஒன்றுமாக இடம் பெறும். எனவே படிகக் கட்ட
