Molekylarrangemanget i fasta ämnen, vätskor och gaser är inte desamma. I fasta ämnen är de ordnade noggrant så att elektronerna i molekylatomerna rör sig in i angränsande atomer. I gaser är molekylarrangemanget inte nära, medan det i vätskor är måttligt. Därför täcker elektronbana delvis när atomerna närmar sig varandra. På grund av kombinationen av atomer i fasta ämnen, som ett alternativ till enskilda energinivåer, bildas nivåerna av energibanden. Uppsättningen av energinivåer är tätt packade, vilket är känt som ett energiband.

Vad är Energy Band?

Energibanddefinitionen är, antalet atomer inom en kristallsten kan vara närmare varandra såväl som ett antal elektroner kommer att interagera med varandra. Elektronernas energinivåer i deras skal kan orsakas på grund av förändringarna i deras energinivåer. Huvudfunktionen i energin bandet är att elektronens energitillstånd för elektronik är stabila inom olika intervall. Så, energinivån för en atom kommer att förändras i ledningsband och valensband.

Energy Band Theory

Enligt teorin om Bohr innehåller varje skal från en atom en separat mängd energi på olika nivåer. Denna teori ger huvudsakligen detaljer om kommunikation av elektroner mellan det inre skalet och det yttre skalet. Enligt teorin om energiband klassificeras energibanden i tre typer som inkluderar följande.

“syftet med ett simkort ”

energi-band-teori

valensbandet
Förbjudet energiklyfta
Ledningsbandet

Valance Band

Flödet av elektroner inom atomerna i fasta energinivåer men elektronens energi i det inre skalet är överlägset det yttre skalet av elektroner. Elektronerna som finns i det yttre skalet benämns valanceelektroner.

Dessa elektroner inkluderar en sekvens av energinivåer som bildar ett energiband benämnt valensband. Detta band inkluderar maximal upptagen energi.

Ledningsbandet

Valenselektronerna är fästa löst mot kärnan vid rumstemperatur. Några av elektronerna från valenselektroner lämnar bandet fritt. Så dessa kallas fria elektroner eftersom de strömmar mot angränsande atomer.

Dessa fria elektroner kommer att leda strömmen i en ledare som kallas ledningselektroner. Bandet som innehåller elektroner namnges som ledningsband och den upptagna energin i detta kommer att bli mindre.

Förbjudet gap

Det förbjudna klyftan är klyftan mellan ledningsbandet och valensbandet. Detta band är förbjudet utan energi. Därför finns det inget elektronflöde i detta band. Flödet av elektroner från valensen till ledningen kommer att passera genom detta gap.

Om detta gap är större är elektronerna i valensbandet starkt bundna mot kärnan. För närvarande, för att driva ut elektronerna från detta band, är det nödvändigt med lite yttre kraft, vilket motsvarar det förbjudna energigapet. I följande diagram illustreras nedan de två banden, liksom ett förbjudet gap. Baserat på klyftans storlek, halvledare ledare och isolatorer bildas.

Typer av energiband

Energibanden klassificeras i tre typer, nämligen

Isolatorer
Halvledare
Ledare

Isolatorer

De bästa exemplen på en isolator är trä och glas. Dessa isolatorer tillåter inte flöde av el att flöda genom dem. Isolatorerna har extremt låg konduktivitet och hög resistivitet. I isolatorn är energiklyftan extremt hög, det vill säga 7 eV. Materialet kan inte fungera på grund av elektronernas flöde från banden som att valens till ledningen är omöjlig.

energi-band-in-isolatorer

De viktigaste egenskaperna hos isolatorer inkluderar främst energiklyftan som förbjudet är extremt stort. För vissa typer av isolatorer, när temperaturen stiger, kan de illustrera viss överföring.

Halvledare

De bästa exemplen på halvledare är kisel (Si) och Germanium (Ge) som är de mest använda materialen. De elektriska egenskaperna hos dessa material ligger bland halvledare såväl som isolatorer. Följande bilder visar halvledarens energibanddiagram varhelst ledningsbandet kan vara ledigt och valensbandet är helt fyllt men det förbjudna gapet mellan dessa band är minut som är 1 eV. Det förbjudna gapet för Ge är 0.72eV och Si är 1.1eV. Därför behöver halvledare liten ledningsförmåga.

“vad är en hybrid stegmotor ”

energi-band-i-halvledare

De viktigaste egenskaperna hos halvledare inkluderar främst energiklyftan som förbjudet är extremt litet. När halvledarens temperatur ökar minskar konduktiviteten.

Ledare

Ledaren är en typ av material där det förbjudna energigapet försvinner som valensbandet samt ledningsbandet blir extremt nära att de delvis täcker. De bästa exemplen på ledare är guld, aluminium, koppar och guld. De fria elektronernas tillgänglighet vid rumstemperatur är enorm. Ledarens energibanddiagram visas nedan.

energi-band-in-ledare

Ledarnas huvudegenskaper inkluderar främst energiklyftan som förbjudet inte existerar. Energibanden som valans och ledning kommer att överlappa varandra. Tillgången på lediga elektroner för ledning är riklig. Ledningen ökar när det lilla antalet spänningar ökar.

Således handlar det här om en översikt över energibandet . Av ovanstående information kan vi slutligen dra slutsatsen att molekylens arrangemang i ämnen som fasta ämnen, vätskor och gaser är olika. I gaser är molekylerna inte nära, i fasta ämnen är molekylerna ordnade mycket nära och i vätskor är molekylerna ordnade i måttlig. Så elektronerna i molekylens atomer tenderar att strömma in i orbitalerna på angränsande atomer. Därför täcker elektronbana delvis medan atomerna närmar sig gemensamt. På grund av blandningen av atomer i fasta ämnen, som en ersättning för endast energinivåer, kommer energibanden att bildas. Dessa är tätt packade och det kallas energiband. Här är en fråga till dig, energiband i fasta ämnen?