படிகங்களின் வழியே, மின்காந்தக் கதிரியக்கங்கள் செலுத்தப் படும் போது, அவை கதிர் வீச்சினின்றும் சிறிது ஆற்றலை உட்கவர்கின்றன. இதன் பயனாக, மின் காந்தக் கதிர் வீச்சில் ஏற்படும் ஆற்றல் மாறுபாடு, ஓர் உட்கவர் நிற மாலையினை ஏற்படுத்துகிறது. படிகத்தினுள் அணுக்கள் ஒரு சீரான அடுக்காக அமைந்துள்ளன. அணுக்களின் வெவ்வேறு ஆற்றல் மட்டங்களிடையே ஏற்படும் அதிர்வுகள் கூர்மையான வரி நிற மாலையை ஏற்படுத்துகின்றன. ஆனால், இக்கூர்மையான ஆற்றல் மட்டங்களிடையே உள் வினைகள் ஏற்படுவதால், அகன்ற ஆற்றல் பட்டை கள் ஏற்படுகின்றன. படிகங்களின் மூலம் பெறப் படும் உட்கவர் நிற மாலை தெளிவான பல வேறுபட்ட தன்மைகளை உள்ளடக்கிய தாகும். மின் காந்தக் கதிர் வீச்சினின்றும் ஆற்றல் உட்கவரப் படும் முறைக்கேற்றவாறு இவை கட்டற்ற ஊர்தி உட்கவர்தல், அணிக் கோவை உட்கவர்தல், உள்ளார்ந்த உட்கவர்தல், வெளி உட்கவர்தல் என்று வகைப்படுத்தப் படுகின்றன. படிகங்களின் உட்கவர் தன்மை, உட்கவர் எண் என்னும் அலகால் அளவிடப் படுகிறது. இதனை ஓரலகு நீளத்தில் அமையும் கதிர் வீச்சு மாற்ற வீதம் என வரையறுக்கலாம். இதன் அலகு செ.மீ.-1 எனப் படும். பொதுவாக உட்கவர் எண் 3 X 10-5 செ.மீ. முதல் 10-6 செ.மீ-1 வரையுள்ள நெடுக்கத்தில் அமைகிறது. அருகு அகச் சிவப்பு நிற மாலைப் பகுதியில் 3 X 10-5 செ.மீ. மதிப்பிலும், இழை ஒளியியல் கருவிகளில் பயன் படும் மிகத் தூய கண்ணாடிப் பரப்புகளில், 10-5 செ.மீ.-1 மதிப்பிலும் அமைகின்றன. மேலும் உட்கவர் பண்பு படிகங்களின், மின் கடத்துந் திறன் அதன் பருப் பொருளின் ஒளி விலகல் எண் போன்ற அடிப்படை அளவுகளையும் பொறுத்தமையும். அணிக் கோவை உட்கவர்தல். படிகங்களின் அணிக் கோவை அதிர்வுகளால் ஏற்படும் மின் அலையினை மின்காந்தக் கதிர் வீச்சினைப் போன்றே கருத்தில் கொள்ளலாம். இவ்வதிர்வு அலைக்குரிய குவாண்டங்களை ஃபோனான்கள் என்பர். மிக் அலையின் அலை திசையன் q எனவும், கோண அதிர்வு எண் ωq எனவும் கொள்ளப் பட்டால்,ħtwq ஃபோனான் ஆற்றலாகும். ħwq = ħcaq இங்கு Ca என்பது ஒலியின் திசை வேகத்தினைக் குறிக்கும். இந்த ஃபோனான்கள் காரணமாகவே, அணிக் கோவை உட் கவர்தல் ஏற்படுகிறது. இது மூலக் கூறுகளின் அதிர்வு உட்கவர்தலுக்குச் சமமாகும். இந்நிற மாலைகள் அகச் சிவப்புப் பகுதிகளில் அமைகின்றன. GaAS போன்ற ஒரு குறை கடத்திப் படிகத்தின் மாதிரி உட்கவர் நிற மாலை படம் 1இல் காட்டப் பட்டுள்ளது. GaAs போன்ற ஈரணு மற்றும் பகுதித் தன்மை கொண்ட அயனிப் படிகங்களில் Ga இன் உள்ளணுப் பகுதியினை ஒரு திசையில் நகரச் செய்யும் மின்புலம் AS உள்ளணுப் பகுதிகளை, மறு திசையினை நோக்கி நகரச் செய்யும். ஏறத் தாழ 37 மைக்ரோ மீட்டர் அலை நீளப் பகுதிக்குச் சமமான அதிர்வெண்ணில் GaAs படிகத்தில் ஒத்ததிர்வு எற்படுவதால், குறுக்கு ஒளியியல் பண்புகளமைந்த ஃபோனான்கள் தோற்றுவிக்கப் படுகின்றன. இதனால், அதிக அளவில் உட்கவர்தல் நடைபெறும். இதனால், படத்தில் 10–30 மைக்ரோ மீட்டர் வரையுள்ள நெடுக்கத்தில் நிற மாலையமைப்பு ஏற்படுகிறது. கட்டற்ற ஊர்தி உட்கவர்தல். மின்னோட்டத்தினைக் கடத்த, கட்டற்ற மின்னூட்டங்கள் நேரடியான இயக்கம் ஏற்படுகிறது. மின்னூட்டங்களிடையேயான மற்றும் மின்னூட்ட அணிக் கோவை மோதல்களின் பயனாகப் புலத்தினின்றும், ஊடகத்திற்கு எஞ்சிய ஆற்றல் மாற்றம் ஏற்படுகிறது. கடத்தும் எலெக்ட்ரான்கள் மற்றும் நேர் மின் துளைகள் ஆகியன கட்டற்ற ஊர்திகள் எனப் படுகின்றன. உயர் அதிர்வெண் நிலைகளில், மோதல் முறைகளால் ஏற்படும் ஆற்றல் இழப்பு கட்டற்ற ஊர்திகளின் உட்கவர்தலைத் தோராயமாக 1/E2 என்னும் நிலையில், குறையச் செய்கிறது. இதில் E = ħω ஆகும். ħ/2 π ; ħ என்பது பிளாங்கின் மாறிலி. ω என்பது கதிர் வீச்சின் அதிர்வெண் ஆகும். 1017 செ.மீ. க்குக் குறைவான கட்டற்ற ஊர்தி அடர்த்தியில் இந்த உட்கவர் நிற மாலை அதன் சிவப்புப் பகுதியில்தான் தெளிவாகக் காணப் படும். உலோகங்களில் இந்த ஊர்தி அடர்த்தி 1023 செ.மீ. 10-3 செ.மீ. என்னும் நெடுக்கத்தில் மிக அதிகமாக அமைந்திருக்குமாதலின், உலோகங்களின் உட்கவர் பண்புகள் பொதுவாகக் காட்சிப் பகுதி மற்றும் அருகு புற ஊதாப் பகுதிகளில் கூடுதல் செறிவுடன் தோன்றுகின்றன. ஆனால், செம்பு, தங்கம் போன்ற உலோகங்கள் இப்போதும் பண்பிலிருந்து மாறுபட்டிருக்கின்றன. இவற்றில், கட்டற்ற ஊர்தி உள்ளார்ந்த உட்கவர்தல் ஆகிய இரண்டுமே ஒப்பிடும்படி இன்றியமையாதவையாக அமைந்து விடுவதால், காட்சிப் பகுதி அமையும் உட்கவர் நிற மாலை குறிப்பிடத் தகுந்த மாற்றமடைந்திருக்கும். உள்ளார்ந்த உட்கவர்தல். நிரம்பிய இணை திறனுடன் அமையும் பிணைக்கப் பட்ட ஆற்றல் பட்டைகள் மற்றும் காலியிடக் கடத்தலுடன் அமையும் எதிர்ப்பிணைப்பற்ற ஆற்றல் பட்டைகள் ஆகியவற்றினிடையே ஏற்படும் மின்னணுப் பரிமாற்றங்கள் படிகங்களின் உட்கவர் நிற மாலைகளில் தருகின்றன. உள்ளார்ந்த உட்கவர்தலின் இன்றியமையாத, தெளிவாகப் புலனாகும் பண்பு அதன் அடிப்படை உட்கவர்தல் நுனியே ஆகும். இதன் மூலம் குறைந்த ஆற்றல் நிலைகளில் ஏற்படும் செறிவு வாய்ந்த உட்கவர்தல் ஆகியவற்றிடையேயுள்ள எல்லை தெளிவாகிறது. இவ்வடிப்படை உட்கவர் நுனியின் ஆற்றல் மதிப்புப் படிகங்களில் உள்ள தடுக்கப் பட்ட இடைவெளியால் வரையறுக்கப் படும். இவ்விடைவெளி படிகங்களிலுள்ள உயர் இணை திறன் மற்றும் குறைந்த கடத்தல் பட்டை நிலை ஆகியவற்றினிடையே உள்ள ஆற்றல் வேறுபாட்டினைத் தருகிறது. காரீயம், வெள்ளீயம், ஆண்டிமணி, பிஸ்மத் போன்ற உலோகங்களில் உட்கவர் நுனி அல்லது தடுக்கப் பட்ட இடைவெளி இருப்பதில்லை. தகரம், Hg, Cd, Te போன்ற கலப்பு உலோகங்களின் மதிப்பு சுழியாகும். மேலும் ஜெர்மேனியம், சிலிக்கான், கேலியம் ஆர்சனைட் போன்ற குறை கடத்திகளில் உட்கவர்தல் நுண் அகச் சிவப்புப் பகுதிகளிலும் GaP, CdS போன்ற குறை கடத்திகளில், காட்சிப் பகுதியிலும் கார்பன், வைரம், NaCl, SiO₂ LiF போன்ற கடத்தாப் பொருள்களில் புற ஊதாப் பகுதிகளிலும் அமையும். உட்கவர்தல் முறைகளில், ஃபோனான்களின் பங்கினைப் பொறுத்து, உள்ளார்ந்த உட்கவர் நிற மாலை நேர் அல்லது மறைமுக நிற மாலையென இரு வகைப் படுத்தப் படுகிறது. நேர் ஆற்றல் மாற்றங்களுடன் ஒப்பிடுகையில், மறைமுக உட்கவர் முறைகளின் நிகழ் தகவு மிகவும் குறைவு. நேர் அல்லது ஆற்றல் மாற்றங்களில் ஆற்றல் பட்டை கிளர்வுறு தலால் ஏற்படும். நேர் மின் துளைகளால் எலெக்ட்ரான்கள் கூலூம் பின் முறையில் கவரப் படுகின்றன. எலெக்ட்ரான், நேர் மின் துளை ஆகியவற்றின் வலிமையான கட்டுறும் தன்மை காரணமாக, ஹைட்ரஜனில் ஒத்த ஆற்றல் மட்ட நிலை ஏற்படுகிறது. இந்நிலை கிளர்ப்பான் எனப் படும். இக்கிளர்ப்பான்களின் மூலம், அடிப்படை நுனியின் அருகில் உட்கவர் நிற மாலையின் வடிவம் பெரிதும் மாற்றமடைகிறது. கிளர்வுறு விளைவுகளின் பயனாக, அடிப்படை நுனியை விட, உயர்ந்த மட்டங்களில் உட்கவர்தல் பெரிதளவில் அதிகரிக்கப் படுகிறது. இவ்வரியமைப்புகள் அடிப்படை நுனியைப் போன்ற சில மாறு நிலைப் புள்ளிகளால் ஏற்படுகின்றன. வெளி உட்கவர்தல். படிகங்களின் முழுமை நிலையிலிருந்து மாசுகள், துளைகள் ஆகியவற்றின் காரணமாக ஏற்படும் மாற்றங்கள், புதிய நிலையை உருவாக்குகின்றன. இந்நிலைகளை உள்ளடக்கிய உட்கவர்தலை வெளி உட்கவர்தல் எனலாம். பொதுவாக, உள்ளார்ந்த உட்கவர் முறையை விடவும், வெளி உட்கவர் நிலையில் ஏற்படும் செறிவு மிகக் குறைவு. தடுக்கப் பட்ட இடைவெளியிலும் கடத்தும் பண்பு பெற்ற படிகங்களில் மட்டுமே இம்முறை இன்றியமையாதது. இருப்பினும், ஏறத் தாழ 1 செ.மீ. போன்ற அதிக நீளங் கொண்ட படிகங்களில், இந்நிற மாலை அமைப்புகள் தெளிவாகப் புலப்படுகின்றன. எடுத்துக் காட்டாகக் கார ஹாலைடுகளில் உள்ள நிற மையங்களையும், தொழிற்சாலைகளில் பயன் படும் குறைந்த ஒளியியல் தரம் வாய்ந்த வைரங்களையும் குறிப்பிடலாம். வெளி உட்கவர்தல் முறைகள் உட்கவர் பண்புகளைப் பொறுத்த வகையில் பெரிதளவில் சிறப்பு வாய்ந்தவையல்ல. இருப்பினும், ஒளிர்தல் பண்பைப் பொறுத்த வரையில், இவ்வுட் கவர்தல் முறை மிகவும் சிறப்பு வாய்ந்தது எனலாம். படிகங்களிலுள்ள மாசுகளின் செறிவையும், மாசுத் தன்மைகளையும் கொண்டு, கதிர் வீச்சுத் தன்மை அமைவதே இதற்கான குறிப்பிடத் தக்க காரணமாகும். —சிவ. சேதுராமன்