Валентная зона представляет собой зону с наивысшей энергией, отделенную шириной запрещенной зоны, в которой электроны обычно присутствуют в материале при низких температурах. Зона проводимости — это зона с самой низкой энергией, в которой электроны не связаны прочно с атомными ядрами и могут свободно перемещаться по материалу.
Основные выводы
- Валентная зона — это диапазон энергетических уровней в твердом материале, где электроны связаны со своими родительскими атомами. Зона проводимости позволяет электронам свободно двигаться и участвовать в электропроводности.
- В проводящих материалах валентная зона и зона проводимости перекрываются, что обеспечивает легкое движение электронов, в то время как в изоляторах между двумя зонами существует значительный энергетический зазор.
- Полупроводники имеют меньшую энергетическую щель между валентной зоной и зоной проводимости, чем изоляторы, что позволяет контролировать электропроводность в различных условиях.
Что такое Валентная полоса?
Валентная зона определяется как энергетическая зона, которая содержит валентные электроны, присутствующие в самой внешней оболочке атомной структуры. Обычно его обозначают аббревиатурой VB. Электроны присутствуют в валентной зоне, поэтому она либо частично, либо полностью заполнена. Валентная зона находится ниже запрещенного энергетического уровня на диаграмме энергетических зон. Запрещенная энергетическая щель энергетического уровня Ферми определяется как энергетическая щель между валентной зоной и зоной проводимости.
Валентная зона находится на сравнительно более низком энергетическом уровне, чем зона проводимости. Таким образом, когда к этой полосе прикладывается определенное количество внешнего потенциала, электроны имеют тенденцию перемещаться и переходить в более высокое энергетическое состояние для эффективной проводимости через материал. Электроны, выходящие из валентной зоны, переходят в зону проводимости и становятся электронами проводимости.
Что такое полоса проводимости?
Зона проводимости — это энергетический уровень, содержащий свободные электроны. Эти свободные электроны являются валентными электронами, которые могут свободно перемещаться по атомной структуре и являются причиной проводимости тепла и электричества. Зона проводимости обозначается аббревиатурой CB. Зона проводимости находится выше запрещенного уровня энергии на диаграмме зон.
Зона проводимости получила свое название, поскольку она полностью отвечает за проводимость электричества в материалах. Поскольку электроны в зоне проводимости должны иметь более высокую энергию, чем энергия Ферми, эта зона иногда может быть пустой или частично заполненной.
Разница между валентной зоной и зоной проводимости
- Валентная зона находится на более низком энергетическом уровне по сравнению с зоной проводимости.
- Валентная зона состоит из валентных электронов, присутствующих в самой внешней оболочке атома, тогда как зона проводимости содержит свободные электроны, ответственные за проводимость электричества.
- Валентная зона расположена ниже запрещенной энергетической щели (энергетического уровня Ферми) на диаграмме энергетических зон, тогда как зона проводимости расположена выше уровня Ферми.
- Электроны, находящиеся в валентной зоне, покидают ее при приложении некоторой внешней энергии, тогда как электроны достигают зоны проводимости с помощью некоторой внешней энергии.
- Валентная зона либо частично, либо полностью заполнена электронами, тогда как зона проводимости либо пуста, либо частично заполнена электронами.
Сравнение валентной зоны и зоны проводимости
| Параметры сравнения | Подзорная полоса | Зона проводимости |
|---|---|---|
| Определение | Энергетическая зона, состоящая из валентных электронов атома | Энергетическая зона, состоящая из свободных электронов атома |
| Расположение на диаграмме энергетических диапазонов | Присутствует ниже уровня энергии Ферми | Присутствует выше энергетического уровня Ферми |
| Ядерные силы | Электроны валентной зоны прочно связаны с ядром сильными ядерными силами. | Электроны зоны проводимости слабо связаны с ядром со слабыми ядерными силами |
| Плотность электронов | Высокая плотность электронов, так как в валентной зоне больше электронов на единицу объема. | Низкая электронная плотность |
| Поток тока | Поскольку в валентной зоне присутствуют электроны, ток отсутствует. | Свободные электроны движутся в любом месте зоны проводимости, поэтому возникает ток. |
Я приложил столько усилий, чтобы написать этот пост в блоге, чтобы предоставить вам ценность. Это будет очень полезно для меня, если вы подумаете о том, чтобы поделиться им в социальных сетях или со своими друзьями/родными. ДЕЛИТЬСЯ ♥️