발란스 및 전도 밴드

Valence and conduction bands
평형상태에서 다양한 종류의 물질로 전자 상태를 채우는 것.여기서 높이는 에너지인 반면 폭은 열거된 물질의 특정 에너지에 대해 사용 가능한 상태의 밀도다.음영은 페르미-디락 분포(검은색: 모든 상태가 채워짐, 흰색: 채워짐 없음)를 따른다.금속과 반미에서 페르미레벨E는F 적어도 하나의 밴드 안에 있다.
절연체와 반도체에서 페르미 레벨은 밴드 간격 내에 있지만, 반도체의 경우, 밴드가 전자나 구멍으로 열적으로 채워질 정도로 충분히 페르미 레벨에 가깝다.null
편집하다

고체물리학에서 발란스 밴드와 전도 밴드는 페르미 수준에 가장 가까운 밴드로, 따라서 고체의 전기 전도도를 결정한다.비금속에서 발랑스 밴드는 전자가 일반적으로 절대 영온에서 존재하는 양성자 에너지의 가장 높은 범위인 반면, 전도 밴드는 비어 있는 전자 상태의 가장 낮은 범위다.재료의 전자 밴드 구조 그래프에서 발랑스 밴드는 페르미 레벨 아래에 위치하며, 전도 밴드는 그 위에 위치한다.null

발랑과 전도 대역의 구별은 금속에서 무의미하다. 왜냐하면 전도는 발랑과 전도 대역의 특성을 모두 떠맡는 하나 이상의 부분 충만 대역에서 발생하기 때문이다.null

밴드 갭

주요기사 : 밴드갭

반도체와 절연체에서는 두 밴드가 밴드 갭으로 분리되는 반면 반수에서는 밴드가 겹친다.대역 간격은 에너지의 정량화로 인해 전자 상태가 존재할 수 없는 고체의 에너지 범위다.비금속 전기전도도는 발랑 대역에서 전도 대역까지 흥분할 전자의 민감도에 의해 결정된다.null

전기 전도도

Semiconductor band structure (lots of bands 2).svg
반도체 밴드 구조
밴드 구조에 대한 자세한 설명은 전기 전도 및 반도체를 참조하십시오.

고형물에서 전자가 전하 전달자 역할을 하는 능력은 비어 있는 전자 상태의 가용성에 달려 있다.이를 통해 전자는 전기장을 적용할 때 에너지를 증가시킬 수 있다(즉, 가속).마찬가지로 거의 채워진 발란스 밴드의 구멍(빈 상태)도 전도성을 허용한다.null

이와 같이 고체의 전기전도도는 전자를 발란스에서 전도대로 흐르는 능력에 따라 달라진다.따라서 겹치는 부위가 있는 세미메탈의 경우 전기전도도가 높다.만약 작은 띠 간격(Eg)이 있다면, 발란스에서 전도 대역으로의 전자의 흐름은 외부 에너지(열 등)가 공급되어야만 가능하다. 이러한g E가 작은 그룹을 반도체라고 부른다.만약g E가 충분히 높다면, 정상 조건에서 발란스에서 전도 대역으로의 전자의 흐름은 무시할 수 있게 된다; 이러한 집단을 절연체라고 부른다.null

그러나 반도체에는 약간의 전도성이 있다.이것은 열 방출 때문이다. 일부 전자는 밴드 갭을 한 번에 뛰어넘을 수 있을 만큼 충분한 에너지를 얻는다.일단 전도대에 들어가면 발랑스대에 남겨둔 구멍처럼 전기를 전도할 수 있다.그 구멍은 발란스 밴드의 전자가 어느 정도 자유를 가질 수 있는 빈 상태야.null

참고 항목

참조

인용구


일반참조

  • Kittel, Charles (2005). Introduction to Solid State Physics. Wiley. ISBN 0-471-41526-X.
  • Kornic, Steve (11 April 1997). "The Valence Band". Chembio. Archived from the original on 4 March 2021. Retrieved 8 December 2021.
  • Nave, Carl R. (Rod) (1999). "Band Theory for Solids". Hyperphysics. Retrieved 8 December 2021.

외부 링크