$C$, $Si$ और $Ge$ की जालक संरचना समान है। $C$ कुचालक क्यों है जबकि $Si$ और $Ge$ नैज (intrinsic) अर्धचालक हैं?

(A) $C$, $Si$ और $Ge$ के $4$ आबंधी इलेक्ट्रॉन क्रमशः दूसरी, तीसरी और चौथी कक्षा में स्थित होते हैं।
जैसे-जैसे मुख्य क्वांटम संख्या बढ़ती है, संयोजी इलेक्ट्रॉन नाभिक से दूर होते जाते हैं और कम मजबूती से बंधे होते हैं।
परिणामस्वरूप, संयोजी बैंड से चालन बैंड में इलेक्ट्रॉन को उत्तेजित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा अंतराल $(E_g)$ $C$ के लिए सबसे अधिक $(\,5.4 \ eV)$, $Si$ के लिए मध्यम $(\,1.1 \ eV)$ और $Ge$ के लिए सबसे कम $(\,0.7 \ eV)$ होता है।
$C$ के लिए, यह ऊर्जा अंतराल इतना बड़ा है कि कमरे के तापमान पर तापीय ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करने के लिए अपर्याप्त है, जिससे यह एक कुचालक बन जाता है।
$Si$ और $Ge$ में, ऊर्जा अंतराल इतना छोटा होता है कि कमरे के तापमान पर बड़ी संख्या में इलेक्ट्रॉन तापीय रूप से चालन बैंड में उत्तेजित हो सकते हैं, जिससे वे नैज अर्धचालक के रूप में कार्य कर पाते हैं।