Valance Band vs Conduction Band: Rozdíl a srovnání

Valenční pás je pás s nejvyšší energií oddělený pásmovou mezerou, ve které jsou elektrony běžně přítomny v materiálu při nízkých teplotách. Vodivostní pás je pás s nejnižší energií, ve kterém elektrony nejsou pevně vázány k atomovým jádrům a mohou se volně pohybovat po materiálu.

Key Takeaways

1. Valenční pás je rozsah energetických hladin v pevném materiálu, kde jsou elektrony vázány na jejich mateřské atomy. Vodivostní pás umožňuje elektronům volně se pohybovat a podílet se na elektrickém vedení.
2. U vodivých materiálů se valenční a vodivostní pásy překrývají, což umožňuje snadný pohyb elektronů, zatímco u izolantů je mezi těmito dvěma pásy značná energetická mezera.
3. Polovodiče mají menší energetickou mezeru mezi valenčním a vodivostním pásem než izolátory, což umožňuje řízenou elektrickou vodivost za různých podmínek.

Co je Valence Band?

Valenční pás je definován jako energetický pás, který obsahuje valenční elektrony přítomné ve vnějším obalu atomové struktury. Běžně se zkracuje jako VB. Ve valenčním pásmu jsou přítomny elektrony, je tedy buď částečně nebo zcela vyplněn. Valenční pás je přítomen pod zakázanou energetickou hladinou v energetickém pásmovém diagramu. Zakázaná energetická mezera Fermiho energetické hladiny je definována jako energetická mezera mezi valenčním pásem a pásmem vodivosti.

Valenční pásmo je na srovnatelně nižší energetické úrovni než vodivostní pásmo. Takže když je na toto pásmo aplikováno určité množství vnějšího potenciálu, elektrony mají tendenci se pohybovat ven a přenášet se směrem k vyššímu energetickému stavu pro efektivní vedení materiálem. Elektrony, které se pohybují mimo valenční pásmo, jdou do vodivostního pásma a stávají se vodivostními elektrony.

Co je to kondukční pásmo?

Vodivostní pás je energetická hladina obsahující volné elektrony. Tyto volné elektrony jsou valenční elektrony, které se mohou volně pohybovat po atomové struktuře a jsou důvodem vedení tepla a elektřiny. Vodivostní pásmo se označuje zkratkou CB. Pásmo vodivosti je přítomno nad zakázanou úrovní energie v diagramu energetického pásma.

Vodivostní pás dostal své jméno, protože je zcela zodpovědný za vedení elektřiny v materiálech. Protože se vyžaduje, aby elektrony ve vodivém pásmu měly vyšší energii než Fermiho energie, může být tento pás někdy prázdný nebo částečně vyplněný.

Rozdíl mezi Valence Bandem a Conduct Bandem

1. Valenční pásmo je na nižší energetické úrovni ve srovnání s vodivostním pásmem.
2. Valenční pás obsahuje valenční elektrony přítomné ve vnějším obalu atomu, zatímco vodivostní pás obsahuje volné elektrony odpovědné za vedení elektřiny.
3. Valenční pás je umístěn pod zakázanou energetickou mezerou (Fermiho energetická hladina) v energetickém pásmovém diagramu, zatímco vodivostní pás je umístěn nad Fermiho hladinou.
4. Elektrony přítomné ve valenčním pásmu jej opouštějí, když je aplikována nějaká vnější energie, zatímco elektrony dosáhnou vodivostního pásma pomocí nějaké vnější energie.
5. Valenční pás je buď částečně nebo zcela vyplněn elektrony, zatímco vodivostní pás je buď prázdný, nebo částečně vyplněný elektrony.

Srovnání mezi Valence Band a Conduct Band

Parametry srovnání	Valance pásmo	Vodivé pásmo
Definice	Energetický pás tvořený valenčními elektrony atomu	Energetické pásmo obsahující volné elektrony atomu
Umístění v diagramu energetického pásma	Přítomné pod úrovní Fermiho energie	Přítomný nad úrovní Fermiho energie
Jaderné síly	Elektrony valenčního pásu jsou silně vázány k jádru silnými jadernými silami	Elektrony vodivého pásu jsou slabě vázány k jádru slabými jadernými silami
Elektronová hustota	Vysoká elektronová hustota, protože valenční pás má více elektronů na jednotku objemu	Nízká elektronová hustota
Tok proudu	Protože jsou ve valenčním pásmu přítomny elektrony, neprotéká žádný proud	Volné elektrony se pohybují kdekoli ve vodivém pásmu, takže dochází k toku proudu

Poslední aktualizace: 29. července 2023