Diferencia entre la banda de valencia y la banda de conducción

La banda de valencia y conducción son los dos niveles de energía diferentes separados por una cierta cantidad de energía. La principal diferencia entre la banda de valencia y la banda de conducción es que la banda de valencia especifica el nivel de energía de los electrones presentes en la capa de valencia de una estructura atómica. Por el contrario, una banda de conducción contiene aquellos electrones que son responsables de la conducción.

Veamos ahora en qué factores se diferencian las dos bandas usando el cuadro de comparación.

    Gráfica comparativa

    Base para la comparación Banda de valencia Banda de conducción

    Abreviado comoVBCB
    Existencia wrt fermi-nivelEstá presente por debajo del nivel de Fermi.Su existencia está por encima del nivel Fermi.
    Efecto de la excitación externaLos electrones salen de la banda de valenciaLos electrones llegan a la banda de conducción.
    Estado de energíaMás bajoComparativamente más alto
    Densidad de electronesElevadoBajo
    Fuerza por núcleoFuerteDébil
    La presencia de electrones hace que la banda seaParcial o completamente lleno.Vacío o parcialmente lleno.

    Definición de banda de valencia

    Básicamente se define como la banda de energía que se compone de electrones de valencia presentes en la capa más externa de una estructura atómica. Estos electrones de valencia, cuando se les proporciona suficiente energía, se transforman en electrones libres y se mueven a la banda de conducción, lo que genera conductividad.

    A veces se abrevia como VB y está en un nivel de energía más bajo que la banda de conducción en el diagrama de nivel de energía. Estas dos bandas están separadas por una cierta cantidad de energía conocida como la brecha de energía prohibida. Esta brecha de energía depende del tipo de material, es decir, si el material es conductor, aislante o semiconductor.

    Como esta banda es un estado de menor energía, por la aplicación de un potencial aplicado externamente, los electrones de esta banda salen de ella y se transfieren hacia el estado superior para permitir la conducción a través del material.

    diagrama de bandas de energía

    Definición de banda de conducción

    Una banda de conducción se define como aquella banda de energía que consta de electrones libres que son responsables de la conducción. Por eso esta banda se llama así. Básicamente, los electrones que se mueven fuera de la banda de valencia al experimentar una fuerza externa alcanzan la banda de mayor energía para apoyar la conducción.

    Esta banda está presente por encima de la nivel de energia fermi es decir, está en un estado de mayor energía. Por lo tanto, los electrones requieren una gran cantidad de energía de excitación para alcanzar la banda de conducción, dando lugar así a la corriente eléctrica. se abrevia como CB y permite el libre movimiento de electrones en su interior.

    Como ya hemos discutido, la brecha de energía prohibida entre la valencia y la banda de conducción es diferente para diferentes materiales.

    Como en el caso de los conductores, las dos bandas se superponen y, por lo tanto, los electrones presentes en la banda de menor energía pueden pasar fácilmente a la banda de conducción. Pero en el caso de los semiconductores, existe una brecha de energía suficiente entre las dos bandas, por lo que se necesita energía externa para liberar los electrones de valencia. Mientras que para los aisladores, la brecha de banda es muy grande y, por lo tanto, se requiere una energía extremadamente grande para hacer que el electrón de valencia sea un electrón libre.

    Diferencias clave entre la banda de valencia y la banda de conducción

    1. La banda de valencia está presente por debajo del nivel de energía de Fermi. Mientras que la banda de conducción está presente por encima del nivel de Fermi en el diagrama de bandas de energía.
    2. Cuándo excitación externa se proporciona entonces los electrones presentes en la banda de valencia salen de ella. Sin embargo, debido a la energía externa, los electrones se mueven hacia la banda de conducción.
    3. los densidad de electrones es comparativamente mayor en valencia que en banda de conducción.
    4. A temperatura ambiente, la banda de valencia suele estar parcial o completamente llena. Mientras que la banda de conducción generalmente está vacía o parcialmente llena a temperatura ambiente.
    5. La banda de valencia es inferior estado de energíamientras que la banda de conducción está comparativamente a un nivel de energía más alto.
    6. Los electrones en la banda de valencia experimentan fuertes fuerza por el núcleo. En contra, el núcleo exhibe una fuerza muy débil o casi insignificante sobre los electrones en la banda de conducción.

    Conclusión

    Entonces, por esta discusión, podemos decir que existen varios factores que diferencian la valencia de la banda de conducción. Pero lo más importante es que los dos se diferencian en función de su presencia en el diagrama de bandas de energía.

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