고체의 분자 배열, 액체 , 가스는 동일하지 않습니다. 고체에서는 분자 원자 내의 전자가 인접한 원자 궤도로 이동하도록 밀접하게 배열됩니다. 기체에서는 분자 배열이 가깝지 않은 반면 액체에서는 보통입니다. 따라서 전자 궤도는 원자가 서로 접근 할 때 부분적으로 덮입니다. 고체 내의 원자 결합으로 인해 단일 에너지 수준의 대안으로 에너지 밴드 수준이 형성됩니다. 에너지 레벨 세트는 에너지 밴드로 알려진 밀접하게 포장되어 있습니다.
에너지 밴드는 무엇입니까?
에너지 밴드 정의는 내부 원자의 수입니다. 수 정석 많은 전자가 서로 상호 작용할뿐만 아니라 서로 더 가까울 수 있습니다. 껍질 내 전자의 에너지 수준은 에너지 수준의 변화로 인해 발생할 수 있습니다. 주요 기능 에너지 밴드는 전자의 전자 에너지 상태가 다른 범위에서 안정적이라는 것입니다. 따라서 원자의 에너지 수준은 전도대 및 가전 자대에서 변경됩니다.
에너지 밴드 이론
보어 이론에 따르면 원자의 각 껍질은 서로 다른 수준의 에너지를 별도의 양으로 포함합니다. 이 이론은 주로 전자의 통신 내부 쉘과 외부 쉘 사이. 에너지 밴드 이론에 따르면 에너지 밴드는 다음과 같은 세 가지 유형으로 분류됩니다.
에너지 대역 이론
- 원자가 밴드
- 금지 된 에너지 갭
- 전도대
밸런스 밴드
고정 된 에너지 수준에서 원자 내 전자의 흐름 그러나 내부 껍질의 전자 에너지는 전자의 외부 껍질보다 우수합니다. 외피 내에 존재하는 전자를 valance Electrons라고합니다.
이러한 전자는 가전 자대라는 에너지 밴드를 형성하는 일련의 에너지 레벨을 포함합니다. 이 대역에는 최대 점유 에너지가 포함됩니다.
전도대
원자가 전자는 실온에서 핵을 향해 느슨하게 부착됩니다. 원자가 전자의 일부 전자는 밴드를 자유롭게 떠납니다. 그래서 이들은 인접한 원자를 향해 흐르기 때문에 자유 전자라고 불립니다.
이 자유 전자는 전도 전자로 알려진 전도체 내에서 전류의 흐름을 전도합니다. 전자를 포함하는 밴드는 전도대라고 불리며 이것의 점유 에너지는 더 적을 것입니다.
금지 된 간격
금지 된 간격은 전도대와 가전 자대 사이의 간격입니다. 이 밴드는 에너지없이 금지 된 밴드입니다. 따라서이 밴드에는 전자 흐름이 없습니다. 원자가에서 전도로의 전자 흐름은이 간격을 통과합니다.
이 간격이 더 크면 원자가 대역의 전자가 핵을 향해 강하게 결합됩니다. 현재이 대역에서 전자를 빼내려면 약간의 외부 힘이 필요하며 이는 금지 된 에너지 갭과 동일합니다. 다음 다이어그램에서 두 밴드와 금지 된 간격이 아래에 설명되어 있습니다. 간격 크기에 따라 반도체 , 도체 및 절연체가 형성됩니다.
에너지 밴드의 유형
에너지 밴드는 세 가지 유형으로 분류됩니다.
- 절연체
- 반도체
- 지휘자
절연체
절연체의 가장 좋은 예는 목재와 유리입니다. 이 절연체는 허용하지 않습니다 전기의 흐름 그들을 통해 흐릅니다. 절연체는 전도도가 매우 낮고 저항이 높습니다. 절연체에서 에너지 갭은 7eV로 매우 높습니다. 원자가와 같은 밴드에서 전도로의 전자 흐름으로 인해 물질이 수행 할 수 없습니다.
에너지 대역 절연체
절연체의 주요 특성은 주로 금지 된 것과 같은 에너지 갭이 매우 크다는 것입니다. 일부 유형의 절연체의 경우 온도가 상승하면 일부 전달을 나타낼 수 있습니다.
반도체
반도체의 가장 좋은 예는 가장 많이 사용되는 재료 인 실리콘 (Si)과 게르마늄 (Ge)입니다. 이러한 재료의 전기적 특성은 반도체와 절연체 사이에 있습니다. 다음 이미지는 전도대가 비어있을 수 있고 원자가 대가 완전히 채워져있을 때마다 반도체의 에너지 밴드 다이어그램을 보여줍니다. 그러나 이러한 밴드 간의 금지 된 간격은 1eV로 아주 작습니다. Ge의 금지 간격은 0.72eV이고 Si는 1.1eV입니다. 따라서 반도체는 전도성이 거의 필요하지 않습니다.
에너지 대역 반도체
반도체의 주요 특징은 주로 금지 된 것과 같은 에너지 갭이 매우 작다는 것입니다. 반도체의 온도가 상승하면 전도도가 감소합니다.
지휘자
도체는 가전 자대와 같이 금지 된 에너지 갭이 사라지고 전도대가 극히 가까워져 부분적으로 덮이는 물질의 일종입니다. 도체의 가장 좋은 예는 금, 알루미늄, 구리 및 금입니다. 실온에서 자유 전자의 가용성은 엄청납니다. 도체의 에너지 밴드 다이어그램은 다음과 같습니다.
에너지 대역 전도체
도체의 주요 특성은 주로 금지와 같은 에너지 갭이 존재하지 않는다는 것입니다. valance 및 전도와 같은 에너지 밴드가 겹쳐집니다. 전도를위한 자유 전자의 가용성은 충분합니다. 적은 수의 전압이 증가하면 전도가 증가합니다.
따라서 이것은 모든 개요에 관한 것입니다. 에너지 밴드 . 마지막으로 위의 정보로부터 고체, 액체, 기체와 같은 물질에서 분자의 배열이 다르다는 결론을 내릴 수 있습니다. 기체에서는 분자가 가깝지 않고 고체에서는 분자가 매우 가깝게 배열되고 액체에서는 분자가 중간 정도로 배열됩니다. 따라서 분자 원자 내의 전자는 인접한 원자의 궤도로 흐르는 경향이 있습니다. 따라서 전자 궤도는 원자가 공동으로 접근하는 동안 부분적으로 덮입니다. 고체 내 원자의 혼합으로 인해 에너지 수준만을 대체하여 에너지 밴드가 형성됩니다. 이들은 밀접하게 포장되어 있으며 에너지 밴드라고합니다. 고체의 에너지 밴드에 대한 질문이 있습니다.
