Vezető szalag

A vezetési sáv az első sáv a szilárd test sávelméletében , amely teljesen vagy nagyrészt a Fermi-szint felett helyezkedik el . Ez egy energetikailag megengedett zóna az elektronok számára , azaz egy energiatartomány, amely az elektronok számára elérhető félfémekben , félvezetőkben és dielektrikumokban .

A vezetési sáv alsó szélét aljának nevezzük. Az alsó energia látható (az angol vezetési (c-) sávból ). A számérték kérdése lényegtelen, hiszen csak ennek az élnek az energiája és más megkülönböztetett szintek (Fermi-szint , a vegyértéksáv felső széle stb.) energiája között van jelentősége. $E_{c}$ $E_{c}$ $E_F$ $E_{v}$

A molekuláris rendszerekben ( klaszterekben ) a vezetési sáv alsó határának energiájának analógja az alsó szabad molekulapálya energiája ( eng. legalacsonyabb elfoglalt molekulapálya (LUMO) ). Amikor egy ömlesztett anyagról egy atomrendszerre lépünk át, az él általában a -hoz képest emelkedik . $E_{c}$ $E_F$

Vezetési sáv szilárd testekben

A vezetési sáv szélének (aljának) és a vegyértéksáv szélének (mennyezetének) elhelyezkedése nagymértékben meghatározza az anyag tulajdonságait, beleértve az elektromos vezetőképességét is . Ez az egymás mellé helyezés a szilárd anyagok osztályozásának kritériumává válik, amelyet az alábbiakban tárgyalunk. A vezetési sávban lévő nagy elektronsűrűség segít csökkenteni ennek az anyagnak az ellenállását. $E_{c}$ $E_{v}$

Fémek

Fémeknél a vegyértéksáv átfedésben van a vezetési sávval, formálisan a fémeknél a sávszélesség negatív , ezért még abszolút nulla hőmérsékleten is vannak elektronok a vezetési sávban, ami meghatározza elektromos vezetőképességüket még abszolút nullánál is. hőmérséklet (0 K).

Félfémek

A félfémeknél a vegyérték- és a vezetési sáv részben átfedi egymást, de ezeknek a sávoknak az átfedési tartományában az állapotsűrűség kicsi, így az elektromos vezetőképesség 0 K -on véges, de kisebb, mint a fémeké. Egy másik hasonlóság a félfém és a félvezető között az elektromos vezetőképesség növekedése a hőmérséklet emelkedésével, ellentétben a tiszta fémekkel és szinte minden ötvözettel, amelyekben az elektromos ellenállás a hőmérséklet emelkedésével nő.

Félvezetők és dielektrikumok

A félvezetőkben és a dielektrikumokban a vegyérték- és a vezetési sávot sávköz választja el, nulla hőmérsékleten a vegyértéksáv állapotait teljesen elfoglalják az elektronok, és a vezetési sávban nincsenek elektronok, ezért 0 K-en ezek Az anyagok nem vezetnek elektromos áramot, mivel az elektronok elektromos tér hatására történő mozgásához az elektronok állapotának megváltoztatása szükséges, és a vegyértéksáv minden állapota foglalt, és az elektronok nem tudják megváltoztatni kvantummechanikai állapotukat.

0 K-tól eltérő hőmérsékleten a hőmozgás következtében a vegyértéksávból származó elektronok egy része átmegy a vezetési sávba, míg a vegyértéksávban szabad energiaszintek képződnek, amelyeket az elektronok elhagynak, és a vezetési sávban elektronok jelennek meg, ezért , nullától eltérő hőmérsékleten a dielektrikumok és a félvezetők elektromos vezetőképességre tesznek szert.

A sávelmélet szempontjából a dielektrikumok és a félvezetők között nincs alapvető különbség, és csak a sávszélességben különböznek, a dielektrikumok sávszélessége több elektronvolt , ezért nem túl magas hőmérsékleten pl. szobahőmérsékleten az elektronok jelentéktelen része jut át a dielektrikumok vezetési sávjába, ezért nagyon alacsony az elektromos vezetőképességük, ellentétben a félvezetőkkel, amelyek azonos hőmérsékleten észrevehető elektromos vezetőképességgel rendelkeznek.

Linkek

Chembio (elérhetetlen link) . Letöltve: 2019. október 27. Az eredetiből archiválva : 2020. augusztus 2. (határozatlan)
hiperfizika . (határozatlan)
Kittel, Charles. Bevezetés a szilárdtestfizikába . - Wiley, 2005. - ISBN 0-471-41526-X .

Irodalom

Kittel, Charles. Bevezetés a szilárdtestfizikába. - Hoboken, NJ: Wiley, 2005. - ISBN 047141526X .

Szótárak és enciklopédiák	Britannica (online)