energijos juosta

enegijos júosta, kietojo kūno elektronų labai artimų diskrečiųjų energijos lygmenų sistema. Izoliuotojo atomo elektronai turi apibrėžtas diskrečiąsias energijos vertes (lygmenis), nusakomas kvantinės mechanikos dėsniais. Dėl atomų sąveikos kristale leidžiamieji elektronų energijos lygmenys skaidosi ir išplinta, todėl kietajame kūne atsiranda N artimų energijos lygmenų, sudarančių energijos juostas, vadinamas leidžiamosiomis juostomis (N – kietojo kūno atomų skaičius). Energijos tarpai tarp šių juostų yra draudžiamosios juostos. Absoliutaus nulio temperatūroje elektronai kristale užima žemiausias energines būsenas ir užpildo visus mažiausios energijos lygmenis. Didesnės energijos lygmenys gali likti tušti. Kristalo elektrinis laidumas priklauso nuo to, ar juostoje yra tuščių lygmenų, kuriuos galėtų užimti elektronai judėdami kristale. Didžiausią poveikį elektriniam laidumui turi aukščiausioji juosta, visai užimta elektronų (valentinė juosta), ir virš jos esanti tuščia juosta (laidumo juosta). Metalų valentinė juosta būna ne visai užimta elektronų arba laidumo juostos lygmenys iš dalies užkloja valentinės juostos lygmenis, ir draudžiamoji juosta išnyksta. Puslaidininkių laidumo ir valentinę juostas skiria draudžiamoji juosta, kurios plotis dažniausiai apie 3 eV, dėl to elektronai, juos žadinant įgiję papildomos energijos, lengvai peršoka iš valentinės į laidumo juostą ir lemia puslaidininkio savąjį laidumą. Dielektrikų draudžiamoji juosta didesnė kaip 3 eV, todėl elektriškai laidūs jie būna tik aukštoje temperatūroje. Įvairūs kristalo defektai gali lemti vietinių lygmenų, galinčių pagauti ar atiduoti elektroną, atsiradimą draudžiamojoje juostoje (akceptorius, donoras). Šių lygmenų elektronai lemia priemaišinį (elektroninį ar skylinį) elektrinį laidumą. Energijos juostomis aiškinamos kietojo kūno elektrinės, magnetinės, optinės, šiluminės, mechaninės savybės, kurias lemia valentiniai elektronai.