Ang pag-aayos ng mga molekula sa mga solido, mga likido , at mga gas ay hindi pareho. Sa mga solido, nakaayos ang mga ito nang mabuti upang ang mga electron sa loob ng mga atomo ng molekula ay lumipat sa mga karatig na atom ng orbital. Sa mga gas, ang pag-aayos ng molekula ay hindi malapit, samantalang, sa mga likido, ito ay katamtaman. Samakatuwid ang bahagyang takip ng electron orbital kapag ang mga atom ay magkakasamang lumapit. Dahil sa pagsasama ng mga atomo sa loob ng mga solido, bilang kahalili ng mga solong antas ng enerhiya, nabubuo ang mga antas ng mga banda ng enerhiya. Ang hanay ng mga antas ng enerhiya ay naka-pack na malapit na kilala bilang isang Energy band.
Ano ang Energy Band?
Ang kahulugan ng enerhiya band ay, ang bilang ng mga atomo sa loob isang batong kristal ay maaaring maging malapit sa bawat isa pati na rin ang isang bilang ng mga electron ay makikipag-ugnay sa bawat isa. Ang mga antas ng enerhiya ng mga electron sa loob ng kanilang shell ay maaaring sanhi sanhi ng mga pagbabago sa kanilang mga antas ng enerhiya. Ang pangunahing tampok ng ang enerhiya Ang banda ay ang mga estado ng enerhiya ng electron ng electronics na matatag sa iba't ibang mga saklaw. Kaya, ang antas ng lakas ng isang atom ay magbabago sa mga conduction band at valence band.
Teoryang Bandang Enerhiya
Ayon sa teorya ng Bohr, ang bawat shell mula sa isang atom ay may kasamang isang hiwalay na dami ng enerhiya sa hindi magkakaparehong antas. Pangunahing nagbibigay ang teorya na ito ng mga detalye tungkol sa komunikasyon ng mga electron kabilang sa loob ng shell at sa labas ng shell. Ayon sa teorya ng enerhiya band, ang mga banda ng enerhiya ay inuri sa tatlong uri na kasama ang mga sumusunod.
enerhiya-banda-teorya
- Valence band
- Ipinagbabawal na agwat ng enerhiya
- Banda ng pagpapadaloy
Balanse ng Banda
Ang daloy ng mga electron sa loob ng mga atomo sa nakapirming mga antas ng enerhiya subalit ang enerhiya ng electron sa panloob na shell ay nakahihigit sa panlabas na shell ng mga electron. Ang mga electron na naroroon sa loob ng panlabas na shell ay pinangalanan bilang valance Electron.
Ang mga electron na ito ay nagsasama ng isang pagkakasunud-sunod ng mga antas ng enerhiya na bumubuo ng isang enerhiya band na pinangalanan bilang valence band. Kasama sa banda na ito ang maximum na nasakop na enerhiya.
Conduction Band
Ang mga electron ng valence ay nakakabit nang maluwag papunta sa nucleus sa temperatura ng kuwarto. Ang ilan sa mga electron mula sa mga electron ng valence ay malayang iiwan ang banda. Kaya't ang mga ito ay tinatawag na mga libreng electron sapagkat dumadaloy ito patungo sa mga kalapit na atomo.
Ang mga libreng elektron na ito ay magsasagawa ng daloy ng kasalukuyang sa loob ng isang konduktor na kilala bilang mga electron na nagpapadaloy. Ang banda na may kasamang mga electron ay pinangalanan bilang conduction band at ang masasakop na enerhiya na ito ay magiging mas kaunti.
Ipinagbabawal na Gap
Ang ipinagbabawal na puwang ay ang puwang sa pagitan ng conduction band at ng valence band. Bawal ang banda na ito ng walang lakas. Samakatuwid walang daloy ng elektron sa banda na ito. Ang daloy ng mga electron mula sa valence hanggang sa conduction ay dadaan sa puwang na ito.
Kung ang puwang na ito ay mas malaki, kung gayon ang mga electron sa valence band ay malakas na nakagapos patungo sa nucleus. Sa kasalukuyan, upang maitaboy ang mga electron mula sa banda na ito, kinakailangan ng kaunting puwersa sa labas, na katumbas ng ipinagbabawal na agwat ng enerhiya. Sa sumusunod na diagram, ang dalawang banda, pati na rin ang isang ipinagbabawal na puwang ay inilalarawan sa ibaba. Batay sa laki ng puwang, ang semiconductors , conductors, at insulator ay nabuo.
Mga uri ng Mga Banda ng Enerhiya
Ang mga banda ng enerhiya ay inuri sa tatlong uri katulad
- Mga insulator
- Semiconductors
- Conductor
Mga insulator
Ang pinakamahusay na mga halimbawa ng isang insulator ay kahoy at baso. Hindi pinapayagan ng mga insulator na ito ang daloy ng kuryente dumaloy sa kanila. Ang mga insulator ay may lubos na mababang pag-uugali at mataas na resistivity. Sa insulator, ang agwat ng enerhiya ay napakataas na 7eV. Ang materyal ay hindi maaaring gumanap dahil sa daloy ng mga electron mula sa mga banda tulad ng valence sa pagpapadaloy ay hindi magagawa.
mga power-band-in-insulator
Pangunahing isinasama ng mga pangunahing katangian ng mga insulator ang agwat ng enerhiya tulad ng ipinagbabawal na labis na malaki. Para sa ilang uri ng mga insulator, kapag tumaas ang temperatura, maaari nilang ilarawan ang ilang paghahatid.
Semiconductors
Ang pinakamahusay na mga halimbawa ng semiconductors ay ang Silicon (Si) & Germanium (Ge) na kung saan ay ang pinaka ginagamit na mga materyales. Ang mga katangiang elektrikal ng mga materyal na ito ay nakasalalay sa mga semiconductor pati na rin ang mga insulator. Ipinapakita ng mga sumusunod na imahe ang diagram ng band ng enerhiya ng semiconductor kung saan man maaaring maging bakante ang conduction band at ang valence band ay ganap na napunan subalit ang ipinagbabawal na agwat sa mga band na ito ay minuto na 1eV. Ang ipinagbabawal na puwang ng Ge ay 0.72eV at Si ay 1.1eV. Samakatuwid, ang semiconductor ay nangangailangan ng kaunting conductivity.
enerhiya-band-in-semiconductors
Ang mga pangunahing katangian ng semiconductors pangunahin ay nagsasama ng agwat ng enerhiya tulad ng ipinagbabawal ay napakaliit. Kapag tumataas ang temperatura ng semiconductor, mababawasan ang kondaktibiti.
Conductor
Ang konduktor ay isang uri ng materyal kung saan ang ipinagbabawal na agwat ng enerhiya ay nawawala tulad ng valence band pati na rin ang conduction band ay naging sobrang lapit na bahagyang natatakpan nila. Ang pinakamahusay na mga halimbawa ng conductor ay Ginto, Aluminium, Copper, at Gold. Ang pagkakaroon ng mga libreng electron sa temperatura ng kuwarto ay napakalaki. Ang diagram ng banda ng enerhiya ng conductor ay ipinapakita sa ibaba.
enerhiya-band-in-conductors
Ang mga pangunahing katangian ng mga conductor pangunahin na kasama ang puwang ng enerhiya tulad ng ipinagbabawal ay hindi magkakaroon. Ang mga banda ng enerhiya tulad ng balanse pati na rin ang pagpapadaloy ay magkakapatong. Ang pagkakaroon ng mga libreng electron para sa pagpapadaloy ay sapat. Tataas ang pagpapadaloy sa sandaling tumaas ang maliit na bilang ng boltahe.
Kaya, ito ay tungkol sa isang pangkalahatang ideya ng ang banda ng enerhiya . Mula sa nabanggit na impormasyon sa wakas, maaari nating tapusin na ang pag-aayos ng molekula sa mga sangkap tulad ng mga solido, likido, at gas ay hindi magkatulad. Sa mga gas, ang mga molekula ay hindi malapit, sa mga solido ang mga molekula ay nakaayos nang malapit at sa mga likido, ang mga molekula ay nakaayos sa katamtaman. Kaya't ang mga electron sa loob ng mga atom ng Molekyul ay may posibilidad na dumaloy sa mga orbital sa mga katabing atom. Samakatuwid ang bahagi ng takip ng electron orbital habang ang mga atomo ay magkakasamang lumapit. Dahil sa paghahalo ng mga atomo sa loob ng mga solido, bilang kapalit ng mga antas lamang ng enerhiya, mabubuo ang mga banda ng enerhiya. Ang mga ito ay naka-pack na malapit at tinatawag itong mga banda ng enerhiya. Narito ang isang katanungan para sa iyo, enerhiya band sa mga solido?
