Yb Pt Si - Type Yb Pt Si - Type

1.5. BINDUNGEN 31Abbildung 1.25: Kovalente Bindung im stark vereinfachten Schema des Schalenmodellsvier Kanten eines Tetraeders angeordnet. Jedes Atom liefert je ein Elektron in jeder dervier Bindungen (sp 3 Hybridisierung), so dass insgesamt 2 Elektronen mit entgegengesetztemSpin die Bindung zwischen zwei Nachbaratomen bewirken (vgl. auch Abb. 1.31). Die darausresultierende Elektronendichteverteilung ist in Abb. 1.26 dargestellt. Die Raumausfüllungist bei der Diamantstruktur mit η = 0.34 wesentlich geringer als bei der dichtesten Kugelpackungmit η = 0.74. Dies liegt daran, dass bei der tetraedrischen Anordnung jedes Atomnur 4 nächste Nachbarn hat, bei der fcc-Struktur dagegen zwölf.Qualitativ kann kovalente Bindung derGruppe IV-Elemente dadurch verstandenwerden, dass die Energie, die notwendig ist,um alle vier Valenzelektronen zu entfernen,zu groß ist, um ionische Bindung zu realisieren.Es ist aber möglich, dass diese Elementeihre äußere Schale vollständig auffüllen, indemsie Elektronen mit ihren Nachbarn teilen.Betrachtet man Kohlenstoff, so hat diesesElement eine gefüllte K-Schale und 4 Elektronenin der L-Schale mit der elektronischenKonfiguration 1s 2 2s 2 2p 2 . Vier weitere Elektronensind notwendig, um die L-Schale aufzufüllen.Dies wird also dadurch erreicht, dassAbbildung 1.26: Elektronendichteverteilungim Siliziumkristalljeweils ein Atom mit jedem der nächsten 4 Nachbarn ein Elektron teilt, wenn C im festenZustand ist. Eine Möglichkeit, wie das realisiert werden kann, ist schematisch in Abb. 1.28gezeigt. Um das zu verstehen, kann die Gestalt der Elektronenwolke (Orbitale) in C betrachtetwerden. Die 4 Elektronen der K-Schale wechselwirken sehr stark untereinander und