価電子帯と伝導帯は、一定のエネルギー量で区切られた二つの異なるエネルギー準 価電子帯と伝導帯の主な違いは、価電子帯が原子構造の価電子殻に存在する電子のエネルギー準位を指定することである。 伝導帯に対しては、伝導の原因となる電子を保持しています。
比較チャートを使用して二つのバンドがどのような要因で区別されているかを見てみましょう。
コンテンツ: 価電子バンド対伝導バンド
- 比較チャート
- 定義
- 主な違い
- 結論
比較チャート
| 比較のための基礎 | 価電子バンド | 価電子バンド | 価電子バンド | 価電子バンド | 価電子バンド | 価電子バンド | 価電子バンド | 価電子バンド | 価電子バンド | 価電子バンド | 価電子バンド | 価電子バンド | 価電子バンド | 伝導帯 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| と略記 | vb | cb | |||||||||||||
| 存在wrtフェルミレベル | フェルミレベル以下に存在する。 | その存在はフェルミ準位を超えています。 | |||||||||||||
| 外部励起の効果 | 電子は価電子帯の外に移動します | 電子は伝導帯に到達します。 | |||||||||||||
| エネルギー状態 | 低い | 比較的に高い | |||||||||||||
| 電子密度 | 高い | 低い | |||||||||||||
| 核による力 | 強い | 弱い | |||||||||||||
| 電子の存在はバンドを引き起こす | |||||||||||||||
| 電子の存在はバンドを引き起こす | |||||||||||||||
| 電子密度 | 高い | 低い | |||||||||||||
| 電子密度 | 高い | 低い | |||||||||||||
| 電子密度 | 強い | 弱い | |||||||||||||
| td>部分的または完全に充填されています。 | 空または部分的に塗りつぶされました。 |
価電子バンドの定義
それは基本的に原子構造の最外殻に存在する価電子で構成されるエネルギーバンド これらの価電子は、十分なエネルギーが与えられると自由電子に変化し、伝導帯に移動して導電性を引き起こす。Vbと略記されることがあり、エネルギー準位図の伝導帯よりも低いエネルギー準位にあります。
これら二つのバンドは、禁制エネルギーギャップとして知られている一定量のエネルギーで分離されています。 このエネルギーギャップは、材料の種類、すなわち材料が導体、絶縁体または半導体のいずれかであることに依存する。
このバンドは低エネルギー状態であるため、外部に印加された電位を印加することにより、このバンドの電子はそれから外に移動し、材料を通る伝導を可能にするようにより高い状態に向かって移動する。
伝導帯の定義
伝導帯は、伝導を担う自由電子からなるエネルギーバンドと定義されます。 したがって、このバンドはsoと命名されています。 基本的には、外力を経験して価電子帯から移動した電子は、伝導をサポートするために、より高いエネルギー帯に到達します。
このバンドは、フェルミのエネルギー準位より上に存在する、すなわち、より高いエネルギー状態にある。 したがって、電子は伝導帯に到達するために大量の励起エネルギーを必要とし、それによって電流を生じさせる。 それはCBと略され、それはその中の電子の自由な動きを可能にします。我々はすでに原子価と伝導帯の間の禁断のエネルギーギャップが異なる材料のために異なっていることを議論してきたように。
導体の場合と同様に、2つのバンドが重複するため、低エネルギーバンドに存在する電子は伝導バンドに容易に移動することができます。
しかし、半導体の場合、二つのバンドの間に十分なエネルギーギャップが存在するため、価電子を解放するためには外部エネルギーが必要である。 絶縁体の場合、バンドギャップは非常に大きく、したがって価電子を自由電子にするためには非常に大きなエネルギーが必要です。
価電子帯と伝導帯の主な違い
- 価電子帯はフェルミエネルギー準位以下に存在します。 伝導帯はエネルギーバンド図のＦｅｒｍｉ準位より上に存在する。
- 外部励起が提供されると、価電子帯に存在する電子がその外に移動します。 しかし、外部エネルギーのために、電子は伝導帯に移動する。
- 電子の密度は伝導帯よりも価数が比較的高い。
- 室温では、価電子帯は通常、部分的または完全に満たされる。 伝導帯は一般に空であるか、または室温で部分的に満たされているのに対し。
- 価電子帯はより低いエネルギー状態であるのに対し、伝導帯は比較的高いエネルギーレベルである。
- 価電子帯の電子は、核によって強い力を経験する。 核に対しては、伝導帯の電子に非常に弱いか、ほとんど無視できる力を示す。
結論
この議論によって、価電子と伝導帯を区別する様々な要因が存在すると言うことができます。 しかし、最も重要なのは、エネルギーバンド図におけるそれらの存在に基づいて区別されることである。