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¿Qué es la banda de conducción y valencia en semiconductores? Definición

En física del estado sólido, la banda de valencia y la banda de conducción son las bandas más cercanas al nivel de Fermi y, por lo tanto, determinan la conductividad eléctrica del semiconductor. Propiedades del material

Para comprender la diferencia entre metales , semiconductores y aislantes eléctricos , tenemos que definir los siguientes términos de la física del estado sólido:

Banda de valencia - Banda de conducción - Brecha de bandaBanda de valencia

En física del estado sólido, la banda de valencia y la banda de conducción son las bandas más cercanas al nivel de Fermi y, por lo tanto, determinan la conductividad eléctrica del sólido. En los aislantes eléctricos y semiconductores, la banda de valencia es el rango más alto de energías electrónicas en el que los electrones están normalmente presentes a la temperatura del cero absoluto. Por ejemplo, un átomo de silicio tiene catorce electrones. En el estado fundamental, están dispuestos en la configuración electrónica [Ne] 3s 2 3p 2 . De estos, cuatro son electrones de valencia., ocupando el orbital 3s y dos de los orbitales 3p. La distinción entre las bandas de valencia y conducción no tiene sentido en los metales, porque la conducción ocurre en una o más bandas parcialmente llenas que adquieren las propiedades de las bandas de valencia y conducción.

Banda de conducción

En física del estado sólido, la banda de valencia y la banda de conducción son las bandas más cercanas al nivel de Fermi y, por lo tanto, determinan la conductividad eléctrica del sólido. En aislantes eléctricos y semiconductores, la banda de conducción es el rango más bajo de estados electrónicos vacíos . En un gráfico de la estructura de la banda electrónica de un material, la banda de valencia se encuentra por debajo del nivel de Fermi, mientras que la banda de conducción se encuentra por encima de él. En los semiconductores, los electrones pueden alcanzar la banda de conducción, cuando son excitados , por ejemplo, por radiación ionizante (es decir, deben obtener energía superior a la brecha E). Por ejemplo, el diamante es un semiconductor de banda ancha (E gap  = 5,47 eV) con un alto potencial como material de dispositivo electrónico en muchos dispositivos. Por otro lado, el germanio tiene una pequeña energía de banda prohibida (E gap = 0,67 eV), que requiere operar el detector a temperaturas criogénicas. La distinción entre las bandas de valencia y conducción no tiene sentido en los metales, porque la conducción ocurre en una o más bandas parcialmente llenas que adquieren las propiedades de las bandas de valencia y conducción.

References:

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Ver también:

Propiedades de los semiconductores [ / lgc_column]

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