Алдыңғы бөлімдерде қатты кристалл дене абсолют реттелген – атомдар орналасуында ешқандай ақаулар жоқ деп қарастырылды.
Бірақ реал кристалдарда әрқашан кристалл торда ақаулар болады. Алдымен макро- және микроақауларды ажырату керек. Макроакаулар микроскоппен оңай көрінеді. Оларға кеуектер, сызаттар, жарықшақтар, қосымша заттардың бөтен бөліктері, жеке кристаллиттердің көзге көрінетің шекаралары – поликристалдың дәндері мысал бола алады.
Микроақауларға немесе ақауларға үш өлшемдерінің біреуі кристалл тор периодымен а=0,2-0,5 нм салыстыруға тұратын атомдық деңгейдегі ақаулар жатады.
Кристалл өрістің ақаулығын кристалл атомын бөгде қосымша атоммен орын басу және кристалдан атомды шығару нәтижесінде вакансияның түзілуімен көрсетуге болады. Ішкі кристалл өрісінің кез келген бұзылуы ақау болып табылады. Егер кристалда ақау көп болмаса, онда олар бір-бірінен алшақтау орналасады, яғни кристалл тор ақаулары бұл жағдайда локальданған. Кристалдағы ішкі өріс потенциалын бұл кезде U=U0+U’ түрінде көрсетуге болады, мұндa U0 – идеал кристалдың потенциалдық функциясы, U’- ақау жанындағы ойымдалған аумақтағы нөлден өзгеше қосымша қосылғыш. Сондықтан тек осы аумақта орналасқан электрондардың ғана энергетикалық күйлері өзгеріп, қатты дененің идеал зоналық құрылымына қосымша ойдымдық энергетикалық күйлердің түзілуіне алып келеді. егер ақаумен бірнеше осындай күйлер байланысқан болса, онда мұндай ойдымдық күйлер саны ақаулар санына тең не одан көп. Мысалы қосымша Fe атомдары +2 және +3 валентті бола алады, демек олар екі немесе үшзарядты иондар бола алады. Бұл қосымша Fe атомы да екі электрондық күйде бола алады дегенді білдіреді.
Ақауларға тән белгі – ойдымдық (локальдық) – энергетикалық деңгейлердің электрондармен байланысы. Бұл байланыс әртипті қатты денелерде әртүрлі. Зоналық құрылымында тыйым салынған зонасы жоқ металдарда қоспа атомдардың электрондық деңгейлері валенттік зонаның толған немесе бос бөлігіне барады. Бірінші жағдайда қоспа электрондар кристалдың негізгі атомының жалпыланған валенттік электрондар ұжымын толтырып, өздері тудырған қоспа атомдармен байланысын жоғалтады. Екінші жағдайда қоспа деңгейлер энергиялары бойынша валенттік зонаның соңғы толған деңгейінен жоғары орналасады, яғни олардың энергиясы Ферми деңгейінен жоғары жатады. Осылайша, металдарда ең ықтимал ақаулар электрондардан бос иондалған күйде болады.
Энергетикалық саңылауы – тыйым салынған зонасы бар жартылай өткізгіштер мен диэлектриктерде ақаулар деңгейлері тыйым салынған зонада орналасады (4.1-сурет). Кристалды қыздырғанда ақаулар ионданып, бір деңгейлер өткізғіштік зонасына электрондарын береді де, оң зарядталған ақауларға айналады (4.1,а-сурет), ал басқалары, керісінше, электрондарды өздеріне алып, теріс зарядталған ақаулар болады (4.1, б-сурет).
4.1 сурет. Тыйым салынған зонадағы локальді энергетикалық деңгейлер
Электрондарын өткізгіштік зонасына беруге қабілетті ақаулар донорлар деп аталады, ал құрамында донорлары бар жартылай өткізгіштер электр өткізгіштер немесе п – типті жартылай өткізгіштер деп аталады.
Егер кристалды қыздырғанда электрондар валенттік зонадан ақаулар деңгейлеріне ауысатын болса, онда валенттік зонада кемтіктік электр өткізгіштік орнайды. Валенттік зонадан электрондар қабылдай алатын ақаулар акцепторлар деп аталады, ал құрамында акцепторлары бар жартылай өткізгіштер кемтіктік электр өткізгіштік немесе р- типті жартылай өткізгіштер деп аталады.
Қатты денелердің әртүрлі қасиеттері әртипті ақаулармен анықталады. Сондықтан ақаулар геометриялық белгілері бойынша жіктеледі:
а) нүктелік (нөлөлшемді) – олардың өлшемдері барлық үш бағытта да тор периодынан кіші,
б) сызықты (бірөлшемді) – екі бағыт бойынша тор периодынан кіші, ал үшінші бағыт бойынша кеңістікте кең созылған,
в) жазық (екіөлшемді) – бір ғана бағытта тор периодынан кіші ақаулар.