由于外界條件的作用,價帶中的電子可躍遷到上面的空帶中去,價帶由滿帶變?yōu)椴粷M帶,空帶中有了電子稱為導(dǎo)帶。一種晶體的各個允許能帶有一定的寬度,能量高的能帶較寬,能量低的能帶較窄,每一個能帶里包含的能級數(shù)目等于晶體所包含的原胞數(shù)目。能帶理論成功地解釋了金屬、半導(dǎo)體和絕緣體之間的差別。
晶體硅根據(jù)晶體取向不同又分為單晶硅和多晶硅。單晶硅和多晶硅的區(qū)別是;當(dāng)熔融的單質(zhì)硅凝固時,硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核,如果這些晶核長成晶面取向相同的晶粒,則形成單晶硅;如果這些晶核長成晶面取向不同的晶粒,則形成多晶硅。
在米粒大的硅片上,已能集成16萬個晶體管,這是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的又一個里程碑。
地殼中含量達(dá)25.8%的硅元素,為單晶硅的生產(chǎn)提供了取之不盡的源泉。由于硅元素是地殼中儲量豐富的元素之一,對太陽能電池這樣注定要進(jìn)入大規(guī)模市場(mass market)的產(chǎn)品而言,儲量的優(yōu)勢也是硅成為光伏主要材料的原因之一。
芯片又是現(xiàn)代化的微型“知識庫”,它具有神話般的存儲能力,在針尖大小的硅片上可以裝入一部24卷本的《大英百科全書》。如今世界上的圖書、雜志已多達(dá)3000多萬種,而且每年都要增加50多萬種,可謂浩如煙海。德國未來學(xué)家拜因豪爾指出:“今天的科學(xué)家,即使整日整夜地工作,也只能閱讀本專業(yè)全部出版物的5%?!背雎泛卧谀兀康霓k法就是由各個圖書情報資料中心負(fù)責(zé)把各種情報存入硅片存儲器,并用通信線路將其連接成網(wǎng)。這樣,科技人員要查找某種資料和數(shù)據(jù)時,只要坐在辦公室里操作計算機(jī)鍵盤,立即就會在計算機(jī)的熒光屏上顯示出所要查詢的內(nèi)容。