固体中の分子配列、 液体 、およびガスは同じではありません。固体では、分子原子内の電子が隣接する原子軌道に移動するように、それらは密接に配置されています。気体では分子配列は近くありませんが、液体では中程度です。したがって、原子が相互に接近すると、電子軌道は部分的に覆われます。固体内の原子の結合により、単一のエネルギーレベルの代わりに、エネルギーバンドのレベルが形成されます。エネルギー準位のセットは、エネルギーバンドとして知られている密集しています。
エネルギーバンドとは何ですか？
エネルギーバンドの定義は、内の原子の数です。 クリスタルストーン 互いに近づくことができ、多くの電子が互いに相互作用します。それらの殻内の電子のエネルギーレベルは、それらのエネルギーレベルの変化によって引き起こされる可能性があります。の主な機能 エネルギー バンドは、電子機器の電子のエネルギー状態がさまざまな範囲で安定していることです。したがって、原子のエネルギーレベルは伝導帯と価電子帯で変化します。
エネルギーバンド理論
ボーアの理論によれば、原子からの各殻には、異なるレベルの別々の量のエネルギーが含まれています。この理論は主に 電子の通信 内側のシェルと外側のシェルの間。エネルギーバンドの理論によれば、エネルギーバンドは次の3つのタイプに分類されます。
エネルギーバンド理論
- 価電子帯
- 禁じられたエネルギーギャップ
- 伝導帯
価電子帯
一定のエネルギーレベルでの原子内の電子の流れ。ただし、内殻の電子のエネルギーは、電子の外殻よりも優れています。外殻内に存在する電子は、価電子と呼ばれます。
これらの電子には、価電子帯と呼ばれるエネルギーバンドを形成する一連のエネルギーレベルが含まれています。この帯域には、最大占有エネルギーが含まれます。
伝導帯
価電子は、室温で原子核に向かってゆるく付着します。価電子からの電子の一部は自由にバンドを離れます。したがって、これらは隣接する原子に向かって流れるため、自由電子と呼ばれます。
これらの自由電子は、伝導電子として知られている導体内で電流の流れを伝導します。電子を含むバンドは伝導帯と呼ばれ、これの占有エネルギーは少なくなります。
禁じられたギャップ
禁制ギャップとは、伝導帯と価電子帯の間のギャップです。このバンドはエネルギーのないバンドは禁じられています。したがって、この帯域には電子の流れはありません。原子価から伝導への電子の流れは、このギャップを通過します。
このギャップが大きい場合、価電子帯の電子は原子核に向かって強く結合します。現在、このバンドから電子を追い出すためには、少し外力が必要です。これは、禁止されているエネルギーギャップに相当します。次の図では、2つのバンドと、禁止されているギャップが下に示されています。ギャップサイズに基づいて、 半導体 、導体、および絶縁体が形成されます。
エネルギーバンドの種類
エネルギーバンドは3つのタイプに分類されます。
- 絶縁体
- 半導体
- 指揮者
絶縁体
絶縁体の最良の例は木とガラスです。これらの絶縁体は、 電気の流れ それらを通って流れる。絶縁体は、導電率が非常に低く、抵抗率が高くなっています。絶縁体では、エネルギーギャップが7eVと非常に高くなっています。原子価から伝導への電子の流れが実行不可能であるため、材料は実行できません。
エネルギーバンドインインシュレータ
絶縁体の主な特徴は、主に禁制のようなエネルギーギャップが非常に大きいことです。一部のタイプの絶縁体では、温度が上昇すると、ある程度の透過率が示される場合があります。
半導体
半導体の最良の例は、最も使用されている材料であるシリコン（Si）とゲルマニウム（Ge）です。これらの材料の電気的特性は、半導体と絶縁体の間にあります。次の画像は、伝導帯が空で価電子帯が完全に満たされている場合の半導体のエネルギーバンド図を示していますが、これらのバンド間の禁止ギャップはわずか1eVです。 Geの禁止ギャップは0.72eV、Siは1.1eVです。したがって、半導体はほとんど導電性を必要としません。
“可変DC電源回路図 ”
半導体内のエネルギーバンド
半導体の主な特徴は、主に禁制のようなエネルギーギャップが非常に小さいことです。半導体の温度が上昇すると、導電率が低下します。
指揮者
導体は、価電子帯のように禁止されたエネルギーギャップがなくなり、伝導帯が非常に近くなり、部分的に覆われるタイプの材料です。導体の最良の例は、金、アルミニウム、銅、および金です。室温での自由電子の利用可能性は膨大です。導体のエネルギーバンド図を以下に示します。
導体内のエネルギーバンド
導体の主な特徴は、主に禁じられたようなエネルギーギャップが存在しないことです。バランスや伝導などのエネルギーバンドはオーバーラップします。伝導のための自由電子の利用可能性は十分です。少数の電圧が増加すると、導通が増加します。
したがって、これはすべての概要についてです エネルギーバンド 。最後に、上記の情報から、固体、液体、気体などの物質における分子の配置は異なると結論付けることができます。気体では分子は近くになく、固体では分子は非常に近くに配置され、液体では分子は適度に配置されます。したがって、分子の原子内の電子は、隣接する原子の軌道に流れ込む傾向があります。したがって、原子が一緒に接近する間、電子軌道は部分的に覆われます。固体内で原子が混合するため、エネルギー準位のみの代わりに、エネルギーバンドが形成されます。これらは密集しており、エネルギーバンドと呼ばれます。ここにあなたへの質問があります、固体のエネルギーバンド？
