Bendexên Nîrgirîn a Kristalên

Berdasarkan teori Neil Bohr tentang struktur atom, semua atoms ditemukan memiliki tingkat energi diskrit di sekitar nukleus pusat mereka (untuk informasi lebih lanjut dapat dilihat dalam artikel “Atomic Energy Levels”). Sekarang pertimbangkan kasus di mana dua atau lebih atom tersebut ditempatkan dekat satu sama lain. Dalam kasus ini, struktur tingkat energi diskrit mereka berubah menjadi struktur band energi. Artinya, alih-alih tingkat energi diskrit, seseorang dapat menemukan band energi diskrit. Penyebab terbentuknya band energi dalam kristal adalah interaksi mutual antara atom-atom yang merupakan hasil dari gaya elektromagnetik yang bekerja di antara mereka.
Gambar 1 menunjukkan susunan tipikal dari band energi tersebut. Di sini, band energi 1 dapat dianggap setara dengan tingkat energi E1 dari sebuah atom terisolasi dan band energi 2 ke tingkat E2 dan seterusnya.

Ini setara dengan mengatakan bahwa elektron-elektron yang lebih dekat dengan nukleus atom-atom yang berinteraksi membentuk band energi 1 sementara yang berada di orbit luar mereka menghasilkan band energi yang lebih tinggi.

Dalam kenyataannya, setiap band ini terdiri dari banyak tingkat energi yang sangat rapat.

Dari gambar, jelas bahwa jumlah tingkat energi yang muncul dalam suatu band energi tertentu meningkat seiring dengan peningkatan band energi yang dipertimbangkan, yaitu band energi ketiga lebih lebar daripada band kedua yang tampaknya lebih lebar dibandingkan dengan band pertama. Selanjutnya, ruang antara setiap band ini disebut band terlarang atau celah band (Gambar 1). Lebih lanjut, semua elektron yang ada dalam kristal dipaksa untuk berada dalam salah satu band energi. Ini berarti bahwa elektron tidak dapat ditemukan di daerah celah band energi.

Jenis Band Enerji

Band enerji dalam kristal bisa berbagai jenis. Beberapa di antaranya akan sepenuhnya kosong sehingga disebut band enerji kosong, sementara beberapa lagi akan sepenuhnya terisi dan oleh karena itu disebut band enerji terisi. Biasanya, band enerji terisi akan menjadi tingkat energi yang lebih rendah yang berada lebih dekat ke inti atom dan tidak memiliki elektron bebas, artinya mereka tidak dapat digunakan untuk konduksi. Ada juga satu set band enerji lain yang mungkin kombinasi dari band enerji kosong dan terisi yang disebut band enerji campuran.
Namun dalam bidang elektronik, seseorang sangat tertarik pada mekanisme konduksi. Sebagai hasilnya, di sini, dua band enerji mendapatkan pentingnya ekstrem. Ini adalah

Band Valensi

Band energi ini terdiri dari elektron valensi (elektron di orbit paling luar dari sebuah atom) dan bisa sepenuhnya atau sebagian terisi. Pada suhu ruangan, ini adalah band energi tertinggi yang terdiri dari elektron.

Band Konduksi

Band energi terendah yang biasanya tidak ditempati oleh elektron pada suhu ruangan disebut band konduksi. Band energi ini terdiri dari elektron yang bebas dari gaya tarik inti atom.
Secara umum, band valensi adalah band dengan energi yang lebih rendah dibandingkan dengan band konduksi dan oleh karena itu ditemukan di bawah band konduksi dalam diagram band energi (Gambar 2). Elektron di band valensi terikat longgar ke inti atom dan melompat ke band konduksi ketika material dipanaskan (misalnya, secara termal).

Pîwazîna Bandên Enerjî

Zanîn ra û dîrok e ku konduksiyonê di malên de ji alîkaronên azadê di malên de hatiye hêviyekirin. Ev vegera bi teoriya bandên enerjî dike wek "alîkaronên li ser bandên konduksiyonê tenê wan û wan dikarin ji bo mekanîzmeya konduksiyonê herîvan bikin". Wate, wan dikarin malên biguheztin di navbera bandên valens û bandên konduksiyonê (Sekil 3a), ew ya bûyayet dê ku malê hej peyvên alîkaronên azad ên, ji bo ku ew dikare were bibin wek konduktor îndamêriya electrikî, yani metel.

Bi tara yekê, yekî nekewtina bandên enerjî de ku divê malê bi dergeha mezinê hêviyekirin bi ta banda konduksiyonê bi alîkaronên fullê bîne (Sekil 3b), ev ya bûyayet dê ku divê malê bi dergeha mezinê hêviyekirin bi ta banda konduksiyonê bi alîkaronên fullê bîne. Yekja, ev dikare were çewt û ya bûyayet dê ku çewt an hêsanê nepraktîkî. Ev dikare banda konduksiyonê bi alîkaronên bêgirîne, ji bo ku malê dikare were bibin wek insulator.
Heta, diyarkirin malê ku divê banda valens û band konduksiyonê li ser banda konduksiyonê li ser banda konduksiyonê li ser banda konduksiyonê li ser banda konduksiyonê li ser banda konduksiyonê (Sekil 3c). Di vê keseyê, divê malê bi dergeha bicik hêviyekirin bi ta alîkaronên li ser banda valens li ser banda konduksiyonê bîne. Ev ya bûyayet dê ku malê, ji bo ku malê dikare were bibin wek semiconductor.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.