シリコンのエネルギーバンドとsp3混成軌道

質問

ダイヤモンド型の構造を取っているSi結晶についての質問です。
ダイヤモンド型をとる場合、Siは3s軌道と3p軌道で混成軌道を作って性四面体の頂点方向に軌道を向け、四方のSi原子とそれぞれ電子を共有して結合、つまり3sと3pのsp3混成軌道同士で結合性軌道を作ってそこに電子を共有しているものと考えています。

しかし、シリコンを半導体として考え、そのエネルギーバンドを考えた場合、自分のイメージではsp3混成の結合性軌道に由来するバンドまで電子がぴったり入り、禁制帯がその上にあってその上に電子の入っていないsp3混成の反結合性軌道に由来するバンドがあるように思っていたのですが、
解説などでは3s軌道と3p軌道に由来するバンドに電子が入り、その上に電子の入っていない3p軌道のバンドがあり、この価電子帯と空帯の間にバンドギャップがあるというような構造になっています。（参考URL：http://www.ee.fukui-nct.ac.jp/~yoneda/text/Lecture/Device2/data/1B.pdf）
確かにNaのバンドギャップなどを考える際など、あまりエネルギーバンドを考える際に混成軌道を考えた覚えがないのですが、ではSiのsp3混成軌道はエネルギーバンド構造を考える際にどうなっているのでしょうか？
要約すると、結合を考える際のsp3の混成軌道の考え方と金属結晶としてエネルギーバンドを考える時のsp3混成軌道の扱いの差についての質問です。回答お願い致します。

回答No.1

leo-ultra · ベストアンサー

参考URLが見れないので、事情がよくわかりませんが、
SiはSp3混成しますが、金属Naは混成しないから、
エネルギーgapができるところが異なってもおかしくないのでは？