De valentieband is de band met de hoogste energie die wordt onderscheiden door een bandafstand waarin elektronen normaal aanwezig zijn in een materiaal bij lage temperaturen. De geleidingsband is de band met de laagste energie waarin elektronen niet stevig gebonden zijn aan de atoomkernen en vrij door het materiaal kunnen bewegen.
Key Takeaways
- De valentieband is het bereik van energieniveaus in een vast materiaal waar elektronen zijn gebonden aan hun ouderatomen. Door de geleidingsband kunnen elektronen vrij bewegen en deelnemen aan elektrische geleiding.
- In geleidende materialen overlappen de valentie- en geleidingsbanden elkaar, waardoor elektronen gemakkelijk kunnen bewegen, terwijl er in isolatoren een aanzienlijke energiekloof is tussen de twee banden.
- Halfgeleiders hebben een kleinere energiekloof tussen de valentie- en geleidingsbanden dan isolatoren, waardoor gecontroleerde elektrische geleidbaarheid onder verschillende omstandigheden mogelijk is.
Wat is Valentieband?
De valentieband wordt gedefinieerd als de energieband die de valentie-elektronen bevat die aanwezig zijn in de buitenste schil van een atomaire structuur. Het wordt gewoonlijk afgekort als VB. Elektronen zijn aanwezig in de valentieband, dus deze is geheel of gedeeltelijk gevuld. De valentieband is aanwezig onder het verboden energieniveau in het energiebanddiagram. De verboden energiekloof van het Fermi-energieniveau wordt gedefinieerd als de energiekloof tussen de valentieband en de geleidingsband.
De valentieband heeft een relatief lager energieniveau dan de geleidingsband. Dus wanneer een bepaalde hoeveelheid extern potentieel op deze band wordt toegepast, hebben de elektronen de neiging om naar buiten te gaan en over te gaan naar de hogere energietoestand voor effectieve geleiding door het materiaal. De elektronen die uit de valentieband gaan, gaan naar de geleidingsband en worden de geleidingselektronen.
Wat is geleidingsband?
De geleidingsband is het energieniveau dat de vrije elektronen bevat. Deze vrije elektronen zijn valentie-elektronen die vrij kunnen bewegen door de atomaire structuur en de reden zijn voor de geleiding van warmte en elektriciteit. De geleidingsband wordt afgekort als CB. De geleidingsband is aanwezig boven het verboden energieniveau in het energiebanddiagram.
De geleidingsband dankt zijn naam aan het feit dat hij volledig verantwoordelijk is voor de geleiding van elektriciteit in de materialen. Omdat de elektronen in de geleidingsband een hogere energie moeten hebben dan de Fermi-energie, kan deze band soms leeg of gedeeltelijk gevuld zijn.
Verschil tussen valentieband en geleidingsband
- De valentieband heeft een lager energieniveau in vergelijking met de geleidingsband.
- De valentieband bestaat uit valentie-elektronen die aanwezig zijn in de buitenste schil van een atoom, terwijl de geleidingsband vrije elektronen bevat die verantwoordelijk zijn voor de geleiding van elektriciteit.
- De valentieband bevindt zich onder de verboden energiekloof (Fermi-energieniveau) in het energiebanddiagram, terwijl de geleidingsband zich boven het Fermi-niveau bevindt.
- Elektronen die in de valentieband aanwezig zijn, verlaten deze wanneer er externe energie wordt toegepast, terwijl elektronen de geleidingsband bereiken met behulp van externe energie.
- De valentieband is geheel of gedeeltelijk gevuld met elektronen, terwijl de geleidingsband leeg of gedeeltelijk gevuld is met elektronen.
Vergelijking tussen valentieband en geleidingsband
| Parameters van vergelijking: | Volantband | Geleidingsband |
|---|---|---|
| Definitie | De energieband bestaande uit valentie-elektronen van een atoom | De energieband bestaande uit vrije elektronen van een atoom |
| Locatie in het energiebanddiagram | Aanwezig onder het Fermi-energieniveau | Aanwezig boven het Fermi-energieniveau |
| Nucleaire krachten | De elektronen in de valentieband zijn door sterke kernkrachten sterk aan de kern gebonden | De elektronen van de geleidingsband zijn zwak gebonden aan de kern met zwakke kernkrachten |
| Elektronen dichtheid | Hoge elektronendichtheid omdat de valentieband meer elektronen per volume-eenheid heeft | Lage elektronendichtheid |
| Stroom van stroom | Omdat er elektronen in de valentieband aanwezig zijn, is er geen stroom | De vrije elektronen bewegen overal in de geleidingsband, dus er is een stroom |
Laatst bijgewerkt: 29 juli 2023
Ik heb zoveel moeite gestoken in het schrijven van deze blogpost om jou van waarde te kunnen zijn. Het zal erg nuttig voor mij zijn, als je overweegt het te delen op sociale media of met je vrienden/familie. DELEN IS ️
Piyush Yadav heeft de afgelopen 25 jaar als natuurkundige in de lokale gemeenschap gewerkt. Hij is een natuurkundige die gepassioneerd is om wetenschap toegankelijker te maken voor onze lezers. Hij heeft een BSc in natuurwetenschappen en een postdoctoraal diploma in milieuwetenschappen. Je kunt meer over hem lezen op zijn bio pagina.
