Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Energie

Welke energieband bestaan er gratis elektronen?

Er bestaan gratis elektronen in de geleidingsband .

Dit is waarom:

* Energiebanden: In een vast materiaal zijn de energieniveaus van elektronen niet continu maar eerder gegroepeerd in banden. Deze banden vertegenwoordigen toegestane energieniveaus die elektronen kunnen bezetten.

* geleidingsband: Deze band vertegenwoordigt energieniveaus hoog genoeg voor elektronen om vrij door het materiaal te bewegen, waardoor elektrische stroom wordt vervoerd.

* valentieband: Deze band vertegenwoordigt energieniveaus waarbij elektronen strak gebonden zijn aan atomen en niet vrij kunnen bewegen.

in geleiders:

* De geleidingsband en valentieband overlappen elkaar. Dit betekent dat elektronen in de valentieband gemakkelijk naar de geleidingsband kunnen gaan en vrije elektronen kunnen worden.

* Vanwege deze overlappen zijn er al veel vrije elektronen in de geleidingsband, zelfs bij kamertemperatuur.

In isolatoren:

* De geleidingsband en valentieband worden gescheiden door een grote energiekloof.

* Er is een aanzienlijke hoeveelheid energie voor nodig om een elektron van de valentieband naar de geleidingsband te verplaatsen.

* Bijgevolg zijn er zeer weinig vrije elektronen in de geleidingsband, en isolatoren leiden niet goed elektriciteit.

in halfgeleiders:

* De energiekloof tussen de valentieband en geleidingsband is kleiner dan in isolatoren.

* Bij kamertemperatuur kunnen sommige elektronen voldoende energie krijgen om in de geleidingsband te springen, waardoor halfgeleiders enigszins geleidend worden.

Laat het me weten als je dieper in een van deze concepten wilt verdiepen!