La Valence et la bande de conduction sont les deux niveaux d’énergie différents séparés par une certaine quantité d’énergie. La principale différence entre la bande de valence et la bande de conduction est que la bande de valence spécifie le niveau d’énergie des électrons présents dans l’enveloppe de valence d’une structure atomique. Par contre, une bande de conduction contient les électrons responsables de la conduction.
Voyons maintenant sur quels facteurs les deux bandes sont différenciées à l’aide du tableau de comparaison.
Contenu: Bande de Valence Vs Bande de Conduction
- Tableau de comparaison
- Définition
- Différences clés
- Conclusion
Tableau de comparaison
| Base de comparaison | Valence Bande | Bande de conduction |
|---|---|---|
| Abrégé en | VB | CB |
| Existence wrt niveau de fermi | Il est présent sous le niveau de fermi. | Son existence est au-dessus du niveau de fermi. |
| Effet de l’excitation externe | Les électrons sortent de la bande de valence | Les électrons atteignent la bande de conduction. |
| État énergétique | Inférieur | Comparativement plus élevé |
| Densité électronique | Élevée | Faible |
| Force par le noyau | Forte | Faible |
| La présence d’électrons fait que la bande est | Partiellement ou complètement rempli. | Vide ou partiellement rempli. |
Définition de la bande de Valence
Elle est fondamentalement définie comme la bande d’énergie qui comprend les électrons de valence présents dans l’enveloppe la plus externe d’une structure atomique. Ces électrons de valence, lorsqu’ils sont dotés d’une énergie suffisante, se transforment en électrons libres et se déplacent vers la bande de conduction, provoquant ainsi une conductivité.
Il est parfois abrégé en VB et est à un niveau d’énergie inférieur à la bande de conduction dans le diagramme de niveau d’énergie. Ces deux bandes sont séparées par une certaine quantité d’énergie connue sous le nom d’écart d’énergie interdit. Cet écart d’énergie dépend du type de matériau, c’est-à-dire que le matériau est conducteur, isolant ou semi-conducteur.
Comme cette bande est un état d’énergie inférieure, par conséquent, par l’application d’un potentiel appliqué extérieurement, les électrons de cette bande en sortent et se transfèrent vers l’état supérieur de manière à permettre la conduction à travers le matériau.
Définition de la bande de conduction
Une bande de conduction est définie comme la bande d’énergie constituée d’électrons libres responsables de la conduction. Ainsi ce groupe est nommé ainsi. Fondamentalement, les électrons qui sortent de la bande de valence en subissant une force externe atteignent la bande d’énergie supérieure afin de soutenir la conduction.
Cette bande est présente au-dessus du niveau d’énergie de fermi, c’est-à-dire à un état d’énergie plus élevé. Ainsi, les électrons nécessitent une grande quantité d’énergie d’excitation pour atteindre la bande de conduction donnant ainsi naissance à un courant électrique. Il est abrégé en CB et permet la libre circulation des électrons à l’intérieur.
Comme nous l’avons déjà discuté, l’écart d’énergie interdit entre la valence et la bande de conduction est différent pour différents matériaux.
Comme dans le cas de conducteurs, les deux bandes se chevauchent et ainsi les électrons présents dans la bande d’énergie inférieure peuvent facilement se déplacer vers la bande de conduction. Mais dans le cas des semi-conducteurs, un écart d’énergie suffisant existe entre les deux bandes, par conséquent, une énergie externe est nécessaire pour libérer les électrons de valence. Alors que pour les isolateurs, la bande interdite est très grande et donc une énergie extrêmement importante est nécessaire pour faire de l’électron de valence un électron libre.
Différences clés Entre la Bande de Valence et la Bande de conduction
- La bande de Valence est présente en dessous du niveau d’énergie de fermi. Alors que la bande de conduction est présente au-dessus du niveau de Fermi dans le diagramme de bande d’énergie.
- Lorsque l’excitation externe est fournie, les électrons présents dans la bande de valence en sortent. Cependant, à cause de l’énergie externe, les électrons se déplacent dans la bande de conduction.
- La densité des électrons est relativement plus élevée en valence qu’en bande de conduction.
- À température ambiante, la bande de valence est généralement partiellement ou complètement remplie. Alors que la bande de conduction est généralement vide ou partiellement remplie à température ambiante.
- La bande de valence est un état d’énergie plus faible, alors que la bande de conduction est relativement à un niveau d’énergie plus élevé.
- Les électrons dans la bande de valence subissent une forte force du noyau. Par contre le noyau présente une force très faible ou presque négligeable sur les électrons au niveau de la bande de conduction.
Conclusion
Ainsi, par cette discussion, nous pouvons dire qu’il existe divers facteurs qui différencient la valence de la bande de conduction. Mais surtout, les deux sont différenciés sur la base de leur présence dans le diagramme de bande d’énergie.