Aranjamentul moleculelor în solide, lichide , iar gazele nu sunt aceleași. În solide, acestea sunt aranjate îndeaproape astfel încât electronii din atomii moleculei să se deplaseze în orbitalul atomilor vecini. În gaze, dispunerea moleculei nu este apropiată, în timp ce, în lichide, este moderată. Prin urmare, orbitalul de electroni acoperă parțial atunci când atomii se apropie reciproc. Datorită combinării atomilor în interiorul solidelor, ca alternativă a nivelurilor individuale de energie, se formează nivelurile benzilor de energie. Setul de niveluri de energie este strâns strâns, cunoscut sub numele de bandă de energie.
Ce este Energy Band?
Definiția benzii de energie este numărul de atomi din interior o piatră de cristal pot fi mai aproape unul de celălalt, precum și un număr de electroni vor interacționa unul cu celălalt. Nivelurile de energie ale electronilor din carcasa lor pot fi cauzate de modificările nivelurilor lor de energie. Principala caracteristică a energia banda este că stările de energie electronice ale electronice sunt stabile în diferite intervale. Deci, nivelul de energie al unui atom se va schimba în benzile de conducție și benzile de valență.
Teoria benzilor energetice
Conform teoriei lui Bohr, fiecare coajă dintr-un atom include o cantitate separată de energie la niveluri diferite. Această teorie oferă în principal detalii despre comunicarea electronilor printre învelișul interior și exterior. Conform teoriei benzii energetice, benzile energetice sunt clasificate în trei tipuri care includ următoarele.
teoria energiei-benzii
- banda de valență
- Decalajul de energie interzis
- Bandă de conducție
Valance Band
Fluxul de electroni în interiorul atomilor în niveluri fixe de energie, cu toate acestea, energia electronului din învelișul interior este superioară învelișului exterior al electronilor. Electronii care sunt prezenți în carcasa exterioară sunt numiți Electroni de valanță.
Acești electroni includ o secvență de niveluri de energie care formează o bandă de energie numită bandă de valență. Această bandă include energia maximă ocupată.
Bandă de conducție
Electronii de valență sunt atașați slab spre nucleu la temperatura camerei. Unii dintre electronii din electronii de valență vor părăsi banda liber. Deci, aceștia sunt numiți electroni liberi, deoarece curg spre atomii vecini.
Acești electroni liberi vor conduce fluxul de curent într-un conductor care este cunoscut sub numele de electroni de conducție. Banda care include electroni este denumită bandă de conducție și energia ocupată a acesteia va fi cu atât mai mică.
Forbidden Gap
Decalajul interzis este decalajul dintre banda de conducere și banda de valență. Această bandă este interzisă fără energie. Prin urmare, nu există flux de electroni în această bandă. Fluxul de electroni de la valență la conducere va trece prin acest spațiu.
Dacă acest decalaj este mai mare, atunci electronii din banda de valență sunt puternic legați de nucleu. În prezent, pentru a scoate electronii din această bandă, este necesară puțină forță exterioară, care este echivalentă cu decalajul de energie interzis. În următoarea diagramă, cele două benzi, precum și un spațiu interzis sunt ilustrate mai jos. Pe baza dimensiunii decalajului, semiconductori , conductorii și izolatorii sunt formați.
Tipuri de benzi energetice
Benzile de energie sunt clasificate în trei tipuri și anume
- Izolatori
- Semiconductori
- Conductori
Izolatori
Cele mai bune exemple de izolator sunt lemnul și sticla. Aceste izolatoare nu permit fluxul de electricitate să curgă prin ele. Izolatorii au o conductivitate extrem de scăzută și o rezistivitate ridicată. În izolator, decalajul de energie este extrem de mare, adică 7eV. Materialul nu poate funcționa din cauza fluxului de electroni de la benzi, așa cum valența la conducție este irealizabilă.
bandă de energie în izolatori
Principalele caracteristici ale izolatorilor includ în principal decalajul de energie, deoarece interzisul este extrem de mare. Pentru unele tipuri de izolatori, atunci când temperatura crește, acestea pot ilustra o anumită transmisie.
Semiconductori
Cele mai bune exemple de semiconductori sunt siliciu (Si) și germaniu (Ge), care sunt cele mai utilizate materiale. Proprietățile electrice ale acestor materiale se află atât în semiconductori, cât și în izolatori. Următoarele imagini arată diagrama benzii de energie a semiconductorului oriunde banda de conducere poate fi liberă și banda de valență este complet umplută, totuși golul interzis dintre aceste benzi este minut, adică 1eV. Decalajul interzis al Ge este 0,72eV și Si este 1,1eV. Prin urmare, semiconductorul are nevoie de o conductivitate redusă.
bandă de energie în semiconductori
Principalele caracteristici ale semiconductorilor includ în principal decalajul de energie, deoarece interzis este extrem de mic. Când temperatura semiconductorului crește, conductivitatea va scădea.
Conductori
Conductorul este un tip de material în care decalajul de energie interzis dispare precum banda de valență, precum și banda de conducție se transformă în extrem de aproape pe care o acoperă parțial. Cele mai bune exemple de conductori sunt aurul, aluminiul, cuprul și aurul. Disponibilitatea electronilor liberi la temperatura camerei este imensă. Diagrama benzii de energie a conductorului este prezentată mai jos.
bandă de energie în conductori
Principalele caracteristici ale conductoarelor includ în principal decalajul energetic, deoarece interzisul nu va exista. Benzile de energie, cum ar fi șirul, precum și conducta, se vor suprapune. Disponibilitatea electronilor liberi pentru conducere este amplă. Conducerea va crește odată cu creșterea numărului mic de tensiune.
Astfel, este vorba despre o privire de ansamblu asupra banda energetică . Din informațiile de mai sus, putem concluziona că dispunerea moleculei în substanțe cum ar fi solidele, lichidele și gazele este diferită. În gaze, moleculele nu sunt apropiate, în solide moleculele sunt aranjate foarte strâns și în lichide, moleculele sunt aranjate în mod moderat. Deci, electronii din atomii moleculei tind să curgă în orbitali pe atomii adiacenți. Prin urmare, orbitalul de electroni acoperă parțial în timp ce atomii se apropie împreună. Datorită amestecării atomilor în interiorul solidelor, ca înlocuitor al nivelurilor de energie, se vor forma benzi de energie. Acestea sunt ambalate îndeaproape și se numește benzi energetice. Iată o întrebare pentru dvs., banda energetică în solide?
