En ciertos sólidos los átomos que los conforman están dispuestos por arreglos de ciertas formas geométricas, manteniendo entre ellos una distancia perfectamente definida, formando una malla que se denomina cristal.
El diagrama de niveles de energía, comprende una serie de bandas de energía en las cuales pueden existir los electrones separados entre si, por una zona llamada banda prohibida. La cual recibe este nombre debido a que los electrones no pueden tener los niveles de energía comprendidos dentro de los limites de esta banda.
Los electrones comprendidos en la banda de valencia neutralmente pueden ser llevados a la banda de conducción si se les confiere suficiente energía. Estos son llamados electrones libres considerando la cantidad de energía que hay que proporcione a un electrón para que salga de la banda de valencia hacia la banda de conducción, los materiales se clasifican en Conductores y Aisladores. Los Aisladores, el intervalo entre la banda de valencia y conducción es grande, mientras en los conductores la banda de conducción y valencia están traslapadas.
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