La bande de valence est la bande d'énergie la plus élevée séparée par une bande interdite dans laquelle les électrons sont normalement présents dans un matériau à basse température. La bande de conduction est la bande d'énergie la plus basse dans laquelle les électrons ne sont pas étroitement liés aux noyaux atomiques et sont libres de se déplacer autour du matériau.
Faits marquants
- La bande de valence est la gamme de niveaux d'énergie dans un matériau solide où les électrons sont liés à leurs atomes parents. La bande de conduction permet aux électrons de se déplacer librement et de participer à la conduction électrique.
- Dans les matériaux conducteurs, les bandes de valence et de conduction se chevauchent, permettant un mouvement facile des électrons, tandis que dans les isolants, il existe un écart d'énergie important entre les deux bandes.
- Les semi-conducteurs ont un écart d'énergie plus petit entre les bandes de valence et de conduction que les isolants, permettant une conductivité électrique contrôlée dans diverses conditions.
Qu'est-ce que la Bande de Valence ?
La bande de valence est définie comme la bande d'énergie qui contient les électrons de valence présents dans la couche la plus externe d'une structure atomique. Il est communément abrégé en VB. Les électrons sont présents dans la bande de valence, elle est donc partiellement ou complètement remplie. La bande de valence est présente en dessous du niveau d'énergie interdit dans le diagramme de bande d'énergie. L'écart d'énergie interdit du niveau d'énergie de Fermi est défini comme l'écart d'énergie entre la bande de valence et la bande de conduction.
La bande de valence est à un niveau d'énergie comparativement inférieur à la bande de conduction. Ainsi, lorsqu'une certaine quantité de potentiel externe est appliquée à cette bande, les électrons ont tendance à sortir et à se transférer vers l'état d'énergie supérieur pour une conduction efficace à travers le matériau. Les électrons qui sortent de la bande de valence vont dans la bande de conduction et deviennent les électrons de conduction.
Qu'est-ce que la bande de conduction ?
La bande de conduction est le niveau d'énergie contenant les électrons libres. Ces électrons libres sont des électrons de valence qui sont libres de se déplacer autour de la structure atomique et sont à l'origine de la conduction de la chaleur et de l'électricité. La bande de conduction est abrégée en CB. La bande de conduction est présente au-dessus du niveau d'énergie interdit dans le diagramme de bande d'énergie.
La bande de conduction tire son nom du fait qu'elle est entièrement responsable de la conduction de l'électricité dans les matériaux. Comme les électrons de la bande de conduction doivent avoir une énergie supérieure à l'énergie de Fermi, cette bande peut parfois être vide ou partiellement remplie.
Différence entre la bande de Valence et la bande de conduction
- La bande de valence est à un niveau d'énergie inférieur par rapport à la bande de conduction.
- La bande de valence comprend les électrons de valence présents dans la couche la plus externe d'un atome, tandis que la bande de conduction contient des électrons libres responsables de la conduction de l'électricité.
- La bande de valence est située en dessous de la bande interdite d'énergie (niveau d'énergie de Fermi) dans le diagramme de bande d'énergie, tandis que la bande de conduction est située au-dessus du niveau de Fermi.
- Les électrons présents dans la bande de valence la quittent lorsqu'une énergie externe est appliquée, tandis que les électrons atteignent la bande de conduction à l'aide d'une énergie externe.
- La bande de valence est partiellement ou entièrement remplie d'électrons, tandis que la bande de conduction est soit vide, soit partiellement remplie d'électrons.
Comparaison entre la bande de Valence et la bande de conduction
| Paramètres de comparaison | Bande de cantonnière | Bande de conduction |
|---|---|---|
| Définition | La bande d'énergie comprenant des électrons de valence d'un atome | La bande d'énergie comprenant des électrons libres d'un atome |
| Emplacement dans le diagramme de bande d'énergie | Présent en dessous du niveau d'énergie de Fermi | Présent au-dessus du niveau d'énergie de Fermi |
| Forces nucléaires | Les électrons de la bande de valence sont fortement liés au noyau par de fortes forces nucléaires | Les électrons de la bande de conduction sont faiblement liés au noyau avec des forces nucléaires faibles |
| Densité d'électron | Densité électronique élevée car la bande de valence a plus d'électrons par unité de volume | Faible densité électronique |
| Flux de courant | Comme il y a des électrons présents dans la bande de valence, il n'y a donc pas de flux de courant | Les électrons libres se déplacent n'importe où dans la bande de conduction, il y a donc un flux de courant |
Dernière mise à jour : 29 juillet 2023
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Piyush Yadav a passé les 25 dernières années à travailler comme physicien dans la communauté locale. C'est un physicien passionné par l'idée de rendre la science plus accessible à nos lecteurs. Il est titulaire d'un baccalauréat en sciences naturelles et d'un diplôme d'études supérieures en sciences de l'environnement. Vous pouvez en savoir plus sur lui sur son page bio.
