Valance Band vs Conduction Band: Sự khác biệt và so sánh

Dải hóa trị là dải năng lượng cao nhất được phân tách bởi một khoảng trống trong đó các electron thường có mặt trong vật liệu ở nhiệt độ thấp. Dải dẫn là dải năng lượng thấp nhất trong đó các electron không liên kết chặt chẽ với hạt nhân nguyên tử và tự do di chuyển xung quanh vật liệu.

Chìa khóa chính

1. Dải hóa trị là phạm vi các mức năng lượng trong vật liệu rắn nơi các electron liên kết với nguyên tử mẹ của chúng. Vùng dẫn cho phép các electron di chuyển tự do và tham gia vào quá trình dẫn điện.
2. Trong vật liệu dẫn điện, các dải hóa trị và dải dẫn chồng chéo lên nhau, cho phép chuyển động của electron dễ dàng, trong khi ở chất cách điện, có một khoảng cách năng lượng đáng kể giữa hai dải.
3. Chất bán dẫn có khoảng cách năng lượng nhỏ hơn giữa các dải hóa trị và dải dẫn so với chất cách điện, cho phép kiểm soát độ dẫn điện trong các điều kiện khác nhau.

Dải hóa trị là gì?

Dải hóa trị được định nghĩa là dải năng lượng chứa các electron hóa trị có ở lớp vỏ ngoài cùng của cấu trúc nguyên tử. Nó thường được viết tắt là VB. Các electron có mặt trong dải hóa trị, vì vậy nó được lấp đầy một phần hoặc hoàn toàn. Dải hóa trị hiện diện dưới mức năng lượng bị cấm trong giản đồ dải năng lượng. Khoảng cách năng lượng bị cấm của mức năng lượng Fermi được định nghĩa là khoảng cách năng lượng giữa vùng hóa trị và vùng dẫn.

Vùng hóa trị ở mức năng lượng tương đối thấp hơn vùng dẫn. Vì vậy, khi một lượng điện thế bên ngoài nhất định được áp dụng cho dải này, các electron có xu hướng di chuyển ra ngoài và chuyển sang trạng thái năng lượng cao hơn để dẫn điện hiệu quả qua vật liệu. Các êlectron rời vùng hoá trị sẽ lên vùng dẫn và trở thành các êlectron dẫn.

Dải dẫn là gì?

Vùng dẫn là mức năng lượng chứa các electron tự do. Các electron tự do này là các electron hóa trị tự do di chuyển xung quanh cấu trúc nguyên tử và là nguyên nhân đằng sau sự dẫn nhiệt và điện. Vùng dẫn được viết tắt là CB. Dải dẫn có mặt trên mức năng lượng bị cấm trong giản đồ dải năng lượng.

Dải dẫn được đặt tên như vậy vì nó chịu trách nhiệm hoàn toàn cho việc dẫn điện trong vật liệu. Vì các electron trong vùng dẫn được yêu cầu phải có năng lượng cao hơn năng lượng Fermi, nên vùng này đôi khi có thể trống hoặc được lấp đầy một phần.

Sự khác biệt giữa Dải hóa trị và Dải dẫn

1. Dải hóa trị ở mức năng lượng thấp hơn so với dải dẫn.
2. Dải hóa trị bao gồm các electron hóa trị có ở lớp vỏ ngoài cùng của nguyên tử, trong khi dải dẫn chứa các electron tự do chịu trách nhiệm dẫn điện.
3. Dải hóa trị nằm bên dưới khe năng lượng bị cấm (mức năng lượng Fermi) trong biểu đồ dải năng lượng, trong khi dải dẫn nằm bên trên mức Fermi.
4. Các electron có mặt trong dải hóa trị rời khỏi nó khi một số năng lượng bên ngoài được áp dụng, trong khi các electron đến dải dẫn với sự trợ giúp của một số năng lượng bên ngoài.
5. Dải hóa trị được lấp đầy một phần hoặc hoàn toàn bằng các electron, trong khi dải dẫn trống hoặc được lấp đầy một phần bằng các electron.

So sánh giữa dải hóa trị và dải dẫn

Các thông số so sánh	Ban nhạc Valance	Băng dẫn
Định nghĩa	Dải năng lượng bao gồm các electron hóa trị của một nguyên tử	Dải năng lượng bao gồm các electron tự do của một nguyên tử
Vị trí trong sơ đồ dải năng lượng	Trình bày dưới mức năng lượng Fermi	Hiện diện trên mức năng lượng Fermi
lực hạt nhân	Các electron vùng hóa trị liên kết mạnh với hạt nhân bởi lực hạt nhân mạnh	Các electron vùng dẫn liên kết yếu với hạt nhân bằng lực hạt nhân yếu
Mật độ electron	Mật độ điện tử cao vì dải hóa trị có nhiều điện tử hơn trên một đơn vị thể tích	Mật độ điện tử thấp
Dòng điện	Vì có các electron có mặt trong dải hóa trị nên không có dòng điện	Các êlectron tự do di chuyển đến mọi nơi trong vùng dẫn nên có dòng điện chạy qua

Cập nhật lần cuối: ngày 29 tháng 2023 năm XNUMX