价带是由带隙分隔开的最高能带,电子通常在低温下存在于带隙中。 导带是最低的能带,其中电子没有紧密地束缚在原子核上并且可以在材料周围自由移动。
关键精华
- 价带是固体材料中电子与其母原子结合的能级范围。 导带允许电子自由移动并参与导电。
- 在导电材料中,价带和导带重叠,便于电子运动,而在绝缘体中,两个带之间存在显着的能隙。
- 与绝缘体相比,半导体的价带和导带之间的能隙更小,因此可以在各种条件下控制电导率。
什么是价带?
价带被定义为包含存在于原子结构的最外层壳中的价电子的能带。 它通常缩写为VB。 电子存在于价带中,因此它被部分或完全填充。 在能带图中,价带位于禁能级以下。 费米能级的禁能隙定义为价带和导带之间的能隙。
价带处于比导带相对较低的能级。 因此,当一定量的外部电势施加到该带时,电子往往会移出并转移到更高的能量状态,以便通过材料进行有效传导。 离开价带的电子进入导带,成为传导电子。
什么是导带?
导带是包含自由电子的能级。 这些自由电子是价电子,可以在原子结构中自由移动,是热和电传导的原因。 导带缩写为CB。 在能带图中,导带位于禁能级之上。
导带之所以得名,是因为它完全负责材料中的电传导。 由于导带中的电子需要具有比费米能量更高的能量,因此该带有时可能是空的或部分填充的。
价带和导带的区别
- 与导带相比,价带处于较低的能级。
- 价带包含存在于原子最外层的价电子,而导带包含负责导电的自由电子。
- 在能带图中,价带位于禁能隙(费米能级)以下,而导带位于费米能级以上。
- 当施加一些外部能量时,存在于价带中的电子离开它,而电子在一些外部能量的帮助下到达导带。
- 价带部分或完全充满电子,而导带为空或部分充满电子。
价带与导带的比较
比较参数 | 价带 | 导带 |
---|---|---|
定义 | 由原子的价电子组成的能带 | 由原子的自由电子组成的能带 |
在能带图中的位置 | 存在于费米能级以下 | 存在于费米能级之上 |
核力量 | 价带电子通过强核力与原子核紧密结合 | 导带电子与具有弱核力的原子核弱结合 |
电子密度 | 高电子密度,因为价带每单位体积具有更多电子 | 低电子密度 |
电流流动 | 由于价带中存在电子,因此没有电流流动 | 自由电子在导带中的任何位置移动,因此有电流流动 |
最后更新时间:29 年 2023 月 XNUMX 日
Piyush Yadav 在过去的 25 年里一直在当地社区担任物理学家。 他是一位物理学家,热衷于让我们的读者更容易理解科学。 他拥有自然科学学士学位和环境科学研究生文凭。 你可以在他的网站上阅读更多关于他的信息 生物页面.
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