Valance vs vrpca vodljivosti: razlika i usporedba

Valentna vrpca je najviša energetska vrpca odvojena propusnim pojasom u kojem su elektroni normalno prisutni u materijalu pri niskim temperaturama. Vodljivi pojas je najniži energetski pojas u kojem elektroni nisu čvrsto vezani za atomske jezgre i slobodno se kreću po materijalu.

Ključni za poneti

1. Valentni pojas je raspon energetskih razina u čvrstom materijalu gdje su elektroni vezani za svoje roditeljske atome. Vodljivi pojas omogućuje elektronima slobodno kretanje i sudjelovanje u električnoj vodljivosti.
2. U vodljivim materijalima valentna i vodljiva vrpca se preklapaju, omogućujući lagano kretanje elektrona, dok u izolatorima postoji značajan energetski jaz između dviju vrpci.
3. Poluvodiči imaju manji energetski jaz između valentnog i vodljivog pojasa od izolatora, što omogućuje kontroliranu električnu vodljivost u različitim uvjetima.

Što je Valence Band?

Valentni pojas definira se kao energetski pojas koji sadrži valentne elektrone prisutne u najudaljenijoj ljusci atomske strukture. Obično se skraćuje kao VB. U valentnom pojasu prisutni su elektroni, pa je on djelomično ili potpuno popunjen. Valentni pojas prisutan je ispod zabranjene energetske razine u dijagramu energetskog pojasa. Zabranjeni energetski jaz Fermijeve energetske razine definiran je kao energetski jaz između valentnog pojasa i vodljivog pojasa.

Valentni pojas je na relativno nižoj energetskoj razini od vodljivog pojasa. Dakle, kada se određena količina vanjskog potencijala primijeni na ovaj pojas, elektroni imaju tendenciju da se pomaknu i prebace prema višem energetskom stanju za učinkovito provođenje kroz materijal. Elektroni koji izlaze iz valentnog pojasa odlaze u vodljivi pojas i postaju vodljivi elektroni.

Što je vodljivi pojas?

Vodljivi pojas je energetska razina koja sadrži slobodne elektrone. Ovi slobodni elektroni su valentni elektroni koji se mogu slobodno kretati po atomskoj strukturi i uzrok su provođenja topline i elektriciteta. Vodljivi pojas je skraćeno CB. Vodljivi pojas prisutan je iznad zabranjene energetske razine u dijagramu energetskog pojasa.

Vodljivi pojas je dobio ime jer je u potpunosti odgovoran za provođenje elektriciteta u materijalima. Budući da elektroni u vodljivom pojasu moraju imati veću energiju od Fermijeve energije, ovaj pojas ponekad može biti prazan ili djelomično ispunjen.

Razlika između valentnog pojasa i vodljivog pojasa

1. Valentni pojas je na nižoj energetskoj razini u usporedbi s vodljivim pojasom.
2. Valentni pojas sastoji se od valentnih elektrona prisutnih u krajnjoj vanjskoj ljusci atoma, dok vodljivi pojas sadrži slobodne elektrone odgovorne za provođenje elektriciteta.
3. Valentni pojas nalazi se ispod zabranjenog energetskog jaza (Fermijeva energetska razina) u dijagramu energetskog pojasa, dok se vodljivi pojas nalazi iznad Fermijeve razine.
4. Elektroni prisutni u valentnom pojasu napuštaju ga kada se primijeni neka vanjska energija, dok elektroni dospijevaju u vodljivi pojas uz pomoć neke vanjske energije.
5. Valentni pojas je djelomično ili potpuno ispunjen elektronima, dok je vodljivi pojas prazan ili djelomično ispunjen elektronima.

Usporedba između valentnog pojasa i vodljivog pojasa

Parametri usporedbe	Valance bend	Provodni opseg
Definicija	Energetski pojas koji se sastoji od valentnih elektrona atoma	Energetski pojas koji se sastoji od slobodnih elektrona atoma
Položaj u dijagramu energetskog pojasa	Prisutan ispod Fermijeve energetske razine	Prisutan iznad Fermijeve energetske razine
Nuklearne sile	Elektroni valentnog pojasa snažno su vezani za jezgru jakim nuklearnim silama	Elektroni vodljivog pojasa slabo su vezani za jezgru sa slabim nuklearnim silama
Gustoća elektrona	Visoka gustoća elektrona jer valentni pojas ima više elektrona po jedinici volumena	Niska gustoća elektrona
Protok struje	Budući da postoje elektroni prisutni u valentnom pojasu, nema protoka struje	Slobodni elektroni se kreću bilo gdje u vodljivom pojasu tako da postoji protok struje

Zadnje ažuriranje: 29. srpnja 2023