La banda de valencia es la banda de mayor energía separada por una banda prohibida en la que los electrones normalmente están presentes en un material a bajas temperaturas. La banda de conducción es la banda de energía más baja en la que los electrones no están estrechamente unidos a los núcleos atómicos y pueden moverse libremente por el material.
Puntos clave
- La banda de valencia es el rango de niveles de energía en un material sólido donde los electrones están unidos a sus átomos originales. La banda de conducción permite que los electrones se muevan libremente y participen en la conducción eléctrica.
- En los materiales conductores, las bandas de valencia y conducción se superponen, lo que permite un fácil movimiento de los electrones, mientras que en los aislantes existe una brecha de energía significativa entre las dos bandas.
- Los semiconductores tienen una brecha de energía más pequeña entre las bandas de valencia y conducción que los aislantes, lo que permite controlar la conductividad eléctrica en diversas condiciones.
¿Qué es la Banda de Valencia?
La banda de valencia se define como la banda de energía que contiene los electrones de valencia presentes en la capa más externa de una estructura atómica. Se abrevia comúnmente como VB. Los electrones están presentes en la banda de valencia, por lo que está parcial o completamente llena. La banda de valencia está presente por debajo del nivel de energía prohibido en el diagrama de banda de energía. La brecha de energía prohibida del nivel de energía de Fermi se define como la brecha de energía entre la banda de valencia y la banda de conducción.
La banda de valencia está en un nivel de energía comparativamente más bajo que la banda de conducción. Entonces, cuando se aplica una cierta cantidad de potencial externo a esta banda, los electrones tienden a moverse y transferirse hacia el estado de mayor energía para una conducción efectiva a través del material. Los electrones que salen de la banda de valencia van a la banda de conducción y se convierten en electrones de conducción.
¿Qué es la banda de conducción?
La banda de conducción es el nivel de energía que contiene los electrones libres. Estos electrones libres son electrones de valencia que pueden moverse libremente por la estructura atómica y son la razón detrás de la conducción del calor y la electricidad. La banda de conducción se abrevia como CB. La banda de conducción está presente por encima del nivel de energía prohibido en el diagrama de banda de energía.
La banda de conducción recibe su nombre ya que es completamente responsable de la conducción de electricidad en los materiales. Como se requiere que los electrones en la banda de conducción tengan una energía más alta que la energía de Fermi, esta banda a veces puede estar vacía o parcialmente llena.
Diferencia entre la banda de valencia y la banda de conducción
- La banda de valencia tiene un nivel de energía más bajo en comparación con la banda de conducción.
- La banda de valencia comprende los electrones de valencia presentes en la capa más externa de un átomo, mientras que la banda de conducción contiene los electrones libres responsables de la conducción de la electricidad.
- La banda de valencia se encuentra por debajo de la brecha de energía prohibida (nivel de energía de Fermi) en el diagrama de banda de energía, mientras que la banda de conducción se encuentra por encima del nivel de Fermi.
- Los electrones presentes en la banda de valencia la abandonan cuando se aplica alguna energía externa, mientras que los electrones llegan a la banda de conducción con la ayuda de alguna energía externa.
- La banda de valencia está parcial o totalmente llena de electrones, mientras que la banda de conducción está vacía o parcialmente llena de electrones.
Comparación entre la banda de valencia y la banda de conducción
| Parámetros de comparación | Banda de cenefa | Banda de conducción |
|---|---|---|
| Definición | La banda de energía que comprende los electrones de valencia de un átomo. | La banda de energía que comprende los electrones libres de un átomo. |
| Ubicación en el diagrama de bandas de energía | Presente por debajo del nivel de energía de Fermi | Presente por encima del nivel de energía de Fermi |
| fuerzas nucleares | Los electrones de la banda de valencia están fuertemente unidos al núcleo por fuertes fuerzas nucleares. | Los electrones de la banda de conducción están débilmente unidos al núcleo con fuerzas nucleares débiles. |
| Densidad de electrones | Alta densidad de electrones ya que la banda de valencia tiene más electrones por unidad de volumen | Baja densidad de electrones |
| flujo de corriente | Como hay electrones presentes en la banda de valencia, no hay flujo de corriente. | Los electrones libres se mueven en cualquier lugar de la banda de conducción, por lo que hay un flujo de corriente. |
Última actualización: 29 julio, 2023
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Piyush Yadav ha pasado los últimos 25 años trabajando como físico en la comunidad local. Es un físico apasionado por hacer que la ciencia sea más accesible para nuestros lectores. Tiene una licenciatura en Ciencias Naturales y un Diploma de Postgrado en Ciencias Ambientales. Puedes leer más sobre él en su página de biografía.
