«Descubre las claves para entender las diferencias fundamentales entre la banda de valencia y la banda de conducción. Estas dos bandas esenciales en la estructura electrónica de los materiales juegan un papel clave en nuestro mundo tecnológico. Prepárate para adentrarte en el fascinante mundo de la física cuántica y descubrir cómo estas dos bandas determinan las propiedades de los materiales que nos rodean.»
La banda de valencia y la banda de conducción son dos tipos diferentes de niveles de energía que están separados por cierta cantidad de energía. La diferencia básica entre la banda de conducción y la banda de valencia es que en la banda de conducción existen los electrones que participan en el proceso de conducción, mientras que en la banda de valencia los electrones están presentes en la capa más externa o los electrones de valencia están presentes. En este artículo, veremos la verdadera diferencia entre banda de valencia y banda de conducción.
Diferencia entre la banda de valencia y la banda de conducción en forma tabular
Veamos las diferencias entre la banda de valencia y la conducción con la ayuda de una tabla.
| banda de valencia | Banda de conducción |
| La banda de valencia consiste en los electrones que se encuentran en la capa más externa o capa de valencia del átomo. | La banda de conducción está formada por los electrones libres que intervienen en el proceso de conducción. |
| La banda de valencia se encuentra por debajo del nivel de Fermi. | La banda de conducción se encuentra por encima del nivel de Fermi. |
| Cuando se le da energía externa a los electrones en la valencia, abandonan la banda de valencia. | Cuando se le da energía externa a los electrones, estos dejan la banda de valencia y llegan a la banda de conducción. |
| No hay flujo de corriente debido a los electrones presentes en la banda de valencia. | Los electrones libres presentes en la banda de conducción pueden moverse libremente en cualquier lugar dentro del volumen del sólido, por lo tanto, la corriente fluye debido a estos electrones. |
| Debido a la presencia de electrones, la banda de valencia está parcial o completamente llena. | La banda de conducción está vacía o parcialmente llena. |
¿Qué es la banda de valencia?
Es la banda de energía que consiste en electrones que están presentes en la capa más externa o capa de valencia del átomo. Cuando se suministra energía externa a los electrones de la banda de valencia, después de obtener una cantidad suficiente de energía, los electrones se liberan y se mueven de la banda de valencia a la banda de conducción, lo que genera conductividad.
La banda de valencia se denota por VB y se encuentra en el nivel de energía más bajo que la banda de conducción en el diagrama de energía. Existe una diferencia en las energías de la banda de valencia y la banda de conducción, esta diferencia de energía se conoce como la brecha de energía prohibida.
Este espacio de energía prohibido depende del tipo de material utilizado, es decir, conductor, semiconductor o aislante.
La banda de valencia se encuentra por debajo del nivel de Fermi. El núcleo ejerce una gran cantidad de fuerza sobre esta banda ya que los electrones en esta banda están más cerca del núcleo. Dado que los electrones están presentes en esta banda, esta banda está total o parcialmente llena.
¿Qué es la banda de conducción?
Es la banda de energía que consiste en los electrones libres que son responsables de la conducción. Los electrones en la banda de valencia después de recibir una cantidad suficiente de energía se mueven a la banda de conducción y contribuyen a la conductividad.
La banda de conducción se encuentra por encima del nivel de energía de Fermi, lo que significa que esta banda tiene una energía más alta que el nivel de energía de Fermi. Dado que esta banda tiene mayor energía, se necesita una gran cantidad de energía para que los electrones se muevan hacia esta banda y generen corriente. La banda de conducción se denota por CB y los electrones pueden moverse libremente en esta banda.
Hemos visto anteriormente que la brecha de energía prohibida es para diferentes tipos de materiales, es decir, para conductores, semiconductores y aislantes. Para los conductores, la banda de valencia y la banda de conducción se superponen entre sí, por lo que los electrones pueden pasar fácilmente a la banda de conducción desde la banda de valencia. Es por esta razón que la corriente puede fluir fácilmente en los conductores o son buenos conductores de electricidad.
Hay alguna diferencia en las energías de la banda de conducción y la banda de valencia para los semiconductores. El valor de la brecha de energía prohibida para los semiconductores se encuentra entre los conductores y los aisladores. Por lo tanto, se requiere una pequeña cantidad de energía para que los electrones pasen a la banda de conducción desde la banda de valencia.
La brecha de banda entre la banda de conducción y la banda de valencia es muy grande para los aisladores. Se necesita una gran cantidad de energía para que los electrones pasen a la banda de conducción, por lo que los aisladores no pueden conducir la corriente eléctrica.
Conclusión
De la discusión anterior, hemos concluido que hay varios factores que diferencian entre la banda de valencia y la banda de conducción, siendo una de las principales diferencias la posición de estas bandas con respecto al nivel de Fermi. La banda de valencia tiene una energía más baja, por lo que se encuentra por debajo del nivel de Fermi y la banda de conducción tiene una energía más alta que el nivel de energía de Fermi, por lo que se encuentra por encima del nivel de energía de Fermi.
Los materiales como conductores, semiconductores y aislantes también se diferencian en función de la diferencia de energía entre la banda de valencia y la banda de conducción.
Autor
deepak yadav
Universidad musulmana de Aligarh, Aligarh
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