క్రిస్టల్లోని శక్తి బాండులు

నీల్ బోహ్ర్ యొక్క పరమాణు నిర్మాణం సిద్ధాంతం ప్రకారం, అన్ని పరమాణువులు వాటి కేంద్ర న్యూక్లియస్ చుట్టూ విభజిత శక్తి లెవల్లను కలిగి ఉంటాయ్ (ఈ విషయం గురించి మరిన్ని వివరాలు "పరమాణువులు" అనే వ్యాసంలో కనిపించును). ఇప్పుడు రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పరమాణువులను ఒకదానిని మరొకటి దగ్గర త్రాంతంలో ఉంటే వాటి విభజిత శక్తి లెవల్ల నిర్మాణం శక్తి బాండ్ నిర్మాణంగా మారుతుంది. అంటే, విభజిత శక్తి లెవల్ల బదులుగా, విభజిత శక్తి బాండ్లను కనిపించవచ్చు. ఈ విధంగా క్రిస్టల్లో శక్తి బాండ్లు ఏర్పడటం వలన పరమాణువుల మధ్య పారస్పర ప్రభావం వలన ఉంటుంది, ఇది వాటి మధ్య పనిచేసే విద్యుత్‌చుమృదభుత శక్తుల ఫలితం.
పటం 1 వంటి ఒక సామాన్య శక్తి బాండ్ వ్యవస్థను చూపుతుంది. ఇక్కడ శక్తి బాండ్ 1 ఒక వ్యతిరేక పరమాణువు E1 శక్తి లెవల్ అని భావించవచ్చు మరియు శక్తి బాండ్ 2 శక్తి లెవల్ E2 మరియు అలాగే అలాగే.

ఈ విధంగా చెప్పాలంటే, పరస్పర ప్రభావం చూపుతున్న పరమాణువుల న్యూక్లియస్ దగ్గర ఉన్న ఇలక్త్రాన్లు శక్తి బాండ్ 1 ను ఏర్పరచుతున్నాయి, అదే వాటి స్వయంచాల బాహ్య కక్ష్యలో ఉన్న ఇలక్త్రాన్లు ఎక్కువ శక్తి బాండ్లను ఏర్పరచుతున్నాయి.

వాస్తవానంతరం, ఈ బాండ్ల ప్రతిందం అనేక శక్తి లెవల్లను కలిగి ఉంటుంది, వాటి మధ్య అత్యంత తక్కువ దూరం ఉంటుంది.

పటం నుండి, ఒక నిర్దిష్ట శక్తి బాండ్లో కనిపించే శక్తి లెవల్ల సంఖ్య పరిశీలించబడుతుంది, అంటే మూడవ శక్తి బాండ్ రెండవ శక్తి బాండ్ కంటే వ్యాపకంగా ఉంటుంది, అది మొదటి శక్తి బాండ్ కంటే వ్యాపకంగా ఉంటుంది. తర్వాత, ఈ బాండ్ల మధ్య ఉన్న దూరం నిషేధిత బాండ్ లేదా బాండ్ గ్యాప్ (పటం 1) అని పిలువబడుతుంది. అలాగే, క్రిస్టల్లో ఉన్న అన్ని ఇలక్త్రాన్లు ఒక శక్తి బాండ్లో ఉండాలనుకుంటాయి. ఇది ఇలక్త్రాన్లు శక్తి బాండ్ గ్యాప్ ప్రాంతంలో ఉండవున్నట్లు అర్థం చేసుకోవచ్చు.

శక్తి బాండ్ల రకాలు

క్రిస్టల్లో శక్తి బాండ్లు వివిధ రకాలుగా ఉంటాయ్. వాటిలో కొన్ని పూర్తిగా ఖాళీగా ఉంటాయి, కాబట్టి వాటిని ఖాళీ శక్తి బాండ్లు అని పిలుస్తారు, కొన్ని పూర్తిగా నింపబడుతున్నాయి మరియు వాటిని నింపబడిన శక్తి బాండ్లు అని పిలుస్తారు. సాధారణంగా, నింపబడిన శక్తి బాండ్లు పరమాణువు న్యూక్లియస్ దగ్గర ఉన్న తక్కువ శక్తి లెవల్లను కలిగి ఉంటాయి మరియు వాటికి ఇలక్త్రాన్లు లేవు, అంటే వాటికి పరివహనం చేయడానికి సామర్థ్యం లేదు. అలాగే, ఖాళీ మరియు నింపబడిన శక్తి బాండ్ల సమన్వయంగా ఉన్న మరొక శ్రేణి శక్తి బాండ్లు ఉంటాయ్.
కానీ వైద్యుత పరిసరంలో పరివహన మెకానిజం ప్రక్కాలం ఉంటుంది. అందువల్ల, ఇక్కడ రెండు శక్తి బాండ్లు చాలా ప్రాముఖ్యత పొందుతాయి. వాటి అవును

వాలెన్స్ బాండ్

ఈ శక్తి బాండ్ వాలెన్స్ ఇలక్త్రాన్లను (పరమాణువు చుట్టూ ఉన్న బాహ్య కక్ష్యలో ఉన్న ఇలక్త్రాన్లు) కలిగి ఉంటుంది మరియు ఇది పూర్తిగా లేదా పార్షవంగా నింపబడి ఉంటుంది. ఘనం పరిస్థితిలో, ఇది ఇలక్త్రాన్లను కలిగి ఉన్న ఎక్కువ శక్తి బాండ్.

కండక్షన్ బాండ్

సగటు తాపంలో ఇлект్రన్లు సాధారణంగా ఉండకుండా మొదటి ఎంజరీ బాండ్ను కాండక్షన్ బాండ్ అంటారు. ఈ ఎంజరీ బాండ్ ఆటమ్ న్యూక్లియస్ యొక్క ఆకర్షణ శక్తి నుండి విడుదల అయిన ఇలక్ట్రన్లను కలిగి ఉంటుంది.
సాధారణంగా, వాలెన్స్ బాండ్ కాండక్షన్ బాండ్ కంటే తక్కువ శక్తి గల బాండ్ మరియు అందువల్ల శక్తి బాండ్ రూపంలో (చిత్రం 2) కాండక్షన్ బాండ్ కి క్రింద ఉంటుంది. వాలెన్స్ బాండ్లోని ఇలక్ట్రన్లు ఆటమ్ న్యూక్లియస్ కి చేరుకున్నవి మరియు మెటీరియల్ ను ఉత్తేజితం చేయబడినప్పుడు (ఉదాహరణకు, తెలియని మార్గంలో) కాండక్షన్ బాండ్ లో జంప్ చేస్తాయి.

శక్తి బాండ్ల ప్రాముఖ్యత

మెటీరియల్ల ద్వారా కాండక్షన్ చేయబడుతుందని తెలుసు. ఈ విషయం శక్తి బాండ్ సిద్ధాంతం దృష్ట్యా మళ్ళీ చెప్పాలంటే "కాండక్షన్ బాండ్ లోని ఇలక్ట్రన్లు మాత్రమే కాండక్షన్ మెకానిజంకు దానిని ఇవ్వుతాయి". ఫలితంగా, ఒకరు శక్తి బాండ్ రూపంను చూసి మెటీరియల్లను వివిధ వర్గాల్లో విభజించవచ్చు.
ఉదాహరణకు, శక్తి బాండ్ రూపంలో వాలెన్స్ మరియు కాండక్షన్ బాండ్ల మధ్య ప్రమాదకరమైన ఓవర్ల్యాపింగ్ ఉంటే (చిత్రం 3a), అంటే, మెటీరియల్ లో ప్రసాదంగా ఇలక్ట్రన్లు ఉన్నాయి, కాబట్టి ఇది మంచి కాండక్టర్ అవుతుంది, అంటే మెటల్.

మరోవైపు, మనకు ఒక శక్తి బాండ్ రూపం ఉంటే, ఇది వాలెన్స్ మరియు కాండక్షన్ బాండ్ల మధ్య పెద్ద అంతరం ఉంటుంది (చిత్రం 3b), ఇది అర్థం చేస్తుంది మెటీరియల్ కు పెద్ద శక్తిని ఇవ్వాలనుకుందాం, కాండక్షన్ బాండ్ ని నింపడానికి. కొన్నిసార్లు, ఇది కష్టం లేదా ప్రాయోగికంగా అసాధ్యం అవుతుంది. ఇది కాండక్షన్ బాండ్ ని ఇలక్ట్రన్ల నుండి వేచి ఉంటుంది, కాబట్టి మెటీరియల్ కాండక్షన్ చేయలేదు. అందువల్ల, ఈ రకమైన మెటీరియల్లను ఇన్స్యులేటర్లు అంటారు.
ఇప్పుడు, మనకు ఒక మెటీరియల్ ఉంటే, ఇది వాలెన్స్ మరియు కాండక్షన్ బాండ్ల మధ్య చాలా చిన్న వేరు ఉంటుంది, చిత్రం 3c ద్వారా చూపించబడింది. ఈ క్రింద, మనం వాలెన్స్ బాండ్ లోని ఇలక్ట్రన్లను కాండక్షన్ బాండ్ లో చేరువచ్చు, చాలా చిన్న శక్తిని ఇవ్వడం ద్వారా. ఇది అర్థం చేస్తుంది, ఇలాంటి మెటీరియల్లు సాధారణంగా ఇన్స్యులేటర్లు, కానీ వాటిని బాహ్యంగా ఉత్తేజితం చేయడం ద్వారా కాండక్టర్లుగా మార్చవచ్చు. కాబట్టి, ఈ మెటీరియల్లను సెమికండక్టర్లు అంటారు.

ప్రకటన: మూలంను ప్రతిష్ఠించండి, మంచి రచనలను పంచుకోండి, కార్యకరం చేయబడిన ఉన్నాయి అయితే మాట్లాడండి మరియు దూరం చేయండి.