원자가 밴드 및 전도 대역은 주어진 재료의 전도도를 결정하기 때문에 중요한 주제입니다. 이들은 동일한 양의 에너지에 의해 분리 된 두 가지 유형의 에너지 수준으로 볼 수 있습니다. 그것은 우리가 둘을 구별하고 밴드 고체 이론에 관한 그들의 관련성을 찾는 데 도움이 될 것입니다.
아래의 논의에서, 우리는 두 가지 개념을 자세히 살펴보고 다양한 측면을 살펴볼 것입니다. 우리는 또한 두 개념과 필요할 때 그래픽으로 표현되는 방법 사이의 가장 두드러진 차이점을 살펴볼 것입니다.
전도 밴드의 의미
에너지를 얻을 때 전자가 원자가 밴드에서 전환 할 수있는 전자 궤도의 밴드를 전도 대역이라고합니다. 이들 전자가 궤도에있을 때마다, 주어진 재료가 충분한 전기 전도성을 가지고 있음을 보여줍니다. 전자에 의한 이러한 변화는 전류가 재료를 통해 흐를 수있게한다. 이러한 상황에서, 원자가 밴드는 전자가 일반적으로 관여하는 지점에서 멀리 떨어진 전자 궤도가된다. 전도 밴드와 원자가 밴드는 금속의 경우 서로 겹치는 것처럼 보입니다. 이는 전자가 두 그룹 사이를 자주 이동할 수있게하여 재료가 충분한 전도성을 제공합니다.
.원자가 밴드의 의미
원자가 밴드는 흥분 할 때 전도 밴드에서 점프하는 능력을 갖는 전자 궤도의 밴드를 지칭한다. 의심 할 여지없이 전자가 차지하는 특정 물체의 주어진 원자의 가장 바깥 쪽 전자 궤도는 원자가 대역과 밀접하게 관련되어 있습니다.
.전도 밴드의 개념과 유사하게, 밴드 갭은 가장 낮은 점유 에너지 상태와 가장 높은 차이의 연간 차이로 존재합니다. 큰 밴드 갭의 존재는 원자가 전자가 전도 대역에서 흥분하기 위해 많은 에너지가 필요하다는 것을 의미합니다. 한편, 전도 밴드가 겹칠 때 전자가 주어진 두 밴드 사이를 쉽게 전환 할 수 있으며, 이는 재료가 고도로운 특성을 갖는다는 것을 암시한다.
이 외에도, 절연체는 일반적으로 전자가 전자 전류를 일으키기 위해 원자가 밴드를 벗어나려면 전자가 많은 에너지가 필요하다는 것을 사용하는 큰 밴드 갭을 가지고있다. 한편, 반도체의 경우, 주어진 양의 에너지를 고려하여 전도 대역으로 이동하기 위해 재료에 속하는 원자가 전자의 더 많은 분획을 가능하게하는 비교적 작은 밴드 갭이있다.
이 특성은 절연체와 도체 사이의 전도도 속성을 용이하게합니다. 이는 이러한 재료의 경우 단락이없는 중요한 이유입니다. 기존 밴드 갭은 또한 반도체를 용이하게하여 한 형태의 에너지를 다른 형태로 변환하고 특정 범주의 다이오드와 쌍을 이룰 때 LED와 동일한 빛을 방출합니다.
두 현상 모두 원자가 밴드와 전도 사이의 움직임을 나타내는 전자에 의해 방출되거나 흡수되는 에너지에 의존한다. 일부 관련 원자가 밴드 예는 원자가 밴드의 4 개의 전자로 구성된 실리콘 원자와 5 개의 이러한 전자를 갖는 인을 포함한다.
원자가 밴드와 전도 대역의 차이
원자가 밴드와 전도 대역의 주목할만한 차이점은 다음과 같습니다.
- 그래프에 배치
이 밴드가 그래프 형태로 제시되면 전도 대역은 페르미 레벨 위에 위치합니다. 반면, 원자가 밴드는 특정 에너지 수준 아래에 있습니다.
- 약어 사용
원자가 밴드는 VB로 표시되는 반면 전도 대역은 CB로 표시됩니다.
- 외부 흥분의 영향
원자가 밴드의 경우 다른 경우 전도 밴드에 도달하는 동안 움직입니다.
- 전자의 존재의 영향
원자가 밴드에 존재하는 전자는 부분적으로 또는 완전히 채워져 있습니다. 그러나 전도 밴드의 경우 전자는 부분적으로 채워 지거나 비어 있습니다.
- 에너지 상태
원자가 밴드의 에너지 상태는 상대적으로 높은 수준의 에너지 상태를 갖는 전도 대역보다 비교적 낮습니다.
- 전자 밀도
전자 밀도는 전도 대역보다 원자가 대역의 경우 비교적 높습니다.
결론
위의 논의로부터, 원자가 대역과 전도 대역은 많은 요인에 의존한다는 결론을 내릴 수있다. 간단히 말해서, 우리는 또한 밸런스 밴드와 전도 대역이 두 가지 중요한 범주의 에너지 수준이라고 결론을 내릴 수 있습니다. 이들은 전자가 한 궤도에서 다른 궤도로 이동하는 데 필요한 일정량의 에너지로 구별됩니다. 두 개념 사이에는 다양한 근거가 다르기 때문에 몇 가지 차이가 있습니다.
원자가 밴드와 전도 대역의 기본 차이점은 전자가 원자의 가장 바깥 쪽 쉘에 배치 된 전자로 구성된다는 것입니다. 반면에, 후자는 전도 과정에 참여하는 자유 전자로 구성됩니다.
절연체, 도체 및 반도체와 같은 재료는 또한 전도 대역과 원자가 대역 사이에 존재하는 에너지 측면에서 여러 근거에 따라 다릅니다.
