El grafito es un semi-metal. Tiene una brecha de banda cero. Tiene muy pocos electrones libres y su masa efectiva es alta. Eso lo convierte en un pobre conductor pero sigue siendo un conductor.
Los semiconductores tienen brechas de banda pequeñas. A temperatura ambiente, la energía térmica eleva algunos electrones desde la valencia hasta la banda de conducción. Las impurezas y defectos en la estructura cristalina pueden agregar electrones a la banda de conducción y / o agujeros a la banda de valencia. El dopaje puede proporcionar un control intencional y fino de la conductividad.
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Los aisladores tienen espacios de banda mucho más anchos. Los estados de dopaje y defectos no permiten un control similar de la conductividad. Pero un defecto conocido como el Centro de Vacante de Nitrógeno en el diamante está siendo estudiado para nosotros en la computación cuántica: – Van de Walle Computational Materials Group