Valenz und Leitungsband sind die zwei verschiedenen Energieniveaus, die durch eine bestimmte Energiemenge getrennt sind. Der Hauptunterschied zwischen dem Valenzband und dem Leitungsband besteht darin, dass das Valenzband das Energieniveau der Elektronen angibt, die in der Valenzhülle einer atomaren Struktur vorhanden sind. Wie gegen ein Leitungsband hält jene Elektronen, die für die Leitung verantwortlich sind.
Lassen Sie uns nun anhand der Vergleichstabelle sehen, nach welchen Faktoren die beiden Bänder unterschieden werden.
Inhalt: Valenzband Vs Leitungsband
- Vergleichstabelle
- Definition
- Hauptunterschiede
- Schlussfolgerung
Vergleichstabelle
| Grundlage für den Vergleich | Valenzband | Leitungsband |
|---|---|---|
| Abgekürzt als | VB | CB |
| Existenz wrt Fermi-Level | Es ist unterhalb des Fermi-Levels vorhanden. | Seine Existenz liegt oberhalb des Fermi-Niveaus. |
| Effekt der externen Anregung | Elektronen bewegen sich aus dem Valenzband | Elektronen erreichen das Leitungsband. |
| Energiezustand | Niedriger | Vergleichsweise höher |
| Elektronendichte | Hoch | Niedrig |
| Kraft durch Kern | Stark | Schwach |
| Das Vorhandensein von Elektronen bewirkt, dass das Band | Teilweise oder vollständig gefüllt. | Leer oder teilweise gefüllt. |
Definition des Valenzbandes
Es ist grundsätzlich definiert als das Energieband, das aus Valenzelektronen besteht, die in der äußersten Hülle einer atomaren Struktur vorhanden sind. Diese Valenzelektronen werden, wenn sie mit ausreichender Energie versorgt werden, in freie Elektronen umgewandelt und bewegen sich zum Leitungsband, wodurch Leitfähigkeit verursacht wird.
Es wird manchmal als VB abgekürzt und hat ein niedrigeres Energieniveau als das Leitungsband im Energieniveaudiagramm. Diese beiden Bänder sind durch eine bestimmte Energiemenge getrennt, die als verbotene Energielücke bekannt ist. Diese Energielücke hängt von der Art des Materials ab, dh entweder ist das Material Leiter, Isolator oder Halbleiter.Da dieses Band ein niedrigerer Energiezustand ist, bewegen sich die Elektronen in diesem Band durch Anlegen eines extern angelegten Potentials aus ihm heraus und übertragen sich in den höheren Zustand, um eine Leitung durch das Material zu ermöglichen.
Definition des Leitungsbandes
Ein Leitungsband ist definiert als das Energieband, das aus freien Elektronen besteht, die für die Leitung verantwortlich sind. So heißt diese Band. Grundsätzlich erreichen die Elektronen, die durch äußere Kraft aus dem Valenzband herausbewegt werden, das höhere Energieband, um die Leitung zu unterstützen.
Diese Bande ist oberhalb des Fermi-Energieniveaus vorhanden, d. h. befindet sich im höheren Energiezustand. Daher benötigen Elektronen eine große Menge an Anregungsenergie, um das Leitungsband zu erreichen, wodurch elektrischer Strom entsteht. Es wird als CB abgekürzt und ermöglicht die freie Bewegung von Elektronen darin.
Wie wir bereits besprochen haben, ist die verbotene Energielücke zwischen Valenz und Leitungsband für verschiedene Materialien unterschiedlich.
Wie bei Leitern überlappen sich die beiden Bänder und somit können sich die im unteren Energieband vorhandenen Elektronen leicht zum Leitungsband bewegen. Bei Halbleitern besteht jedoch eine ausreichende Energielücke zwischen den beiden Bändern, daher wird externe Energie benötigt, um die Valenzelektronen freizusetzen. Während für Isolatoren die Bandlücke sehr groß ist und somit extrem große Energie benötigt wird, um das Valenzelektron zu einem freien Elektron zu machen.
Hauptunterschiede zwischen Valenzband und Leitungsband
- Das Valenzband ist unterhalb des Fermi-Energieniveaus vorhanden. Während das Leitungsband oberhalb des Fermi-Niveaus im Energiebanddiagramm vorhanden ist.
- Wenn eine externe Anregung bereitgestellt wird, bewegen sich Elektronen, die im Valenzband vorhanden sind, aus diesem heraus. Aufgrund äußerer Energie bewegen sich die Elektronen jedoch in das Leitungsband.
- Die Elektronendichte ist in der Valenz vergleichsweise höher als im Leitungsband.
- Bei Raumtemperatur ist das Valenzband in der Regel entweder teilweise oder vollständig gefüllt. Während das Leitungsband bei Raumtemperatur im Allgemeinen leer oder teilweise gefüllt ist.
- Valenzband ist ein niedrigerer Energiezustand, während das Leitungsband vergleichsweise auf einem höheren Energieniveau liegt.
- Die Elektronen im Valenzband erfährt starke Kraft durch den Kern. Gegenüber dem Kern zeigt sehr schwache oder fast vernachlässigbare Kraft auf die Elektronen am Leitungsband.
Fazit
Durch diese Diskussion können wir also sagen, dass verschiedene Faktoren existieren, die die Valenz vom Leitungsband unterscheiden. Am wichtigsten ist jedoch, dass die beiden anhand ihrer Anwesenheit im Energiebanddiagramm unterschieden werden.