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Bändermodell

Zwei Aufgaben: die Bindungen im Kristallgitter sorgfältig abzählen und die entstehenden Bandlücken richtig und sicher deuten. Mit ausführlichem Lösungsweg zum genauen Nachvollziehen.

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Drei Diagramme auf dem Arbeitsblatt

AFB I–II

Auf einem Arbeitsblatt stehen drei Bändermodell-Diagramme nebeneinander. Sie unterscheiden sich nur durch die Breite der Bandlücke: Diagramm A zeigt überlappende Bänder (keine Lücke), Diagramm B eine Lücke von \(1{,}1\ \mathrm{eV}\), Diagramm C eine Lücke von \(5{,}0\ \mathrm{eV}\). Zur Auswahl stehen die Materialien Kupfer, Silizium und Diamant.

  1. Geben Sie an, wie viele Außenelektronen ein Siliziumatom besitzt und wie viele Bindungen es damit eingeht.
  2. Ordnen Sie den Diagrammen A, B und C die drei Materialien zu.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Silizium steht in der vierten Hauptgruppe. Jedes Außenelektron wird in genau einer Bindung eingesetzt.„Angeben“ verlangt nur die Zahlen — ohne Erläuterung.
Hinweis zu Aufgabe b)
Je breiter die Lücke, desto schlechter der Leiter. Nenne bei jeder Zuordnung das Kriterium, nach dem du entschieden hast.