1. Металлическая связь с позиций метода молекулярных орбиталей. Проводимость. Диэлектрики. Полупроводники. 1.1. Объясните, почему алмаз является диэлектриком, а кремний — полупроводником.

И в алмазе, и в кремнии атомы образуют ковалентную пространственную решётку: каждый атом связан с четырьмя соседями. Различие в ширине запрещённой зоны.

1. В алмазе заполненные валентные состояния отделены от зоны проводимости большой запрещённой зоной. При обычной температуре тепловой энергии недостаточно, чтобы перевести заметное число электронов в зону проводимости. Поэтому свободных носителей заряда очень мало, и алмаз практически не проводит электрический ток.
2. У кремния запрещённая зона значительно уже. Тепловая энергия может переводить часть электронов в зону проводимости; при этом в валентной зоне остаются дырки. Электроны и дырки становятся носителями заряда, поэтому чистый кремний обладает полупроводимостью. Его проводимость возрастает при нагревании и при легировании.

Ответ: алмаз — диэлектрик из-за широкой запрещённой зоны, а кремний — полупроводник, поскольку более узкая запрещённая зона позволяет тепловым воздействиям создавать электроны проводимости и дырки.