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¿Qué es la banda de conducción y valencia en semiconductores? Definición

En física del estado sólido, la banda de valencia y la banda de conducción son las bandas más cercanas al nivel de Fermi y, por lo tanto, determinan la conductividad eléctrica del semiconductor. Dosimetría de radiación

Para comprender la diferencia entre metales , semiconductores y aisladores eléctricos , tenemos que definir los siguientes términos de la física de estado sólido:

Banda de valencia - Banda de conducción - Brecha de bandaBanda de valencia

En física del estado sólido, la banda de valencia y la banda de conducción son las bandas más cercanas al nivel de Fermi y, por lo tanto, determinan la conductividad eléctrica del sólido. En aisladores eléctricos y semiconductores, la banda de valencia es el rango más alto de energías de electrones en el que los electrones están normalmente presentes a temperatura cero absoluta. Por ejemplo, un átomo de silicio tiene catorce electrones. En el estado fundamental, están dispuestos en la configuración electrónica [Ne] 3s 2 3p 2 . De estos, cuatro son electrones de valencia, ocupando el orbital 3s y dos de los orbitales 3p. La distinción entre las bandas de valencia y conducción no tiene sentido en los metales, porque la conducción se produce en una o más bandas parcialmente rellenas que adquieren las propiedades de las bandas de valencia y conducción.

Banda de conducción

En física del estado sólido, la banda de valencia y la banda de conducción son las bandas más cercanas al nivel de Fermi y, por lo tanto, determinan la conductividad eléctrica del sólido. En aisladores eléctricos y semiconductores, la banda de conducción es el rango más bajo de estados electrónicos vacantes . En un gráfico de la estructura de banda electrónica de un material, la banda de valencia se encuentra por debajo del nivel de Fermi, mientras que la banda de conducción se encuentra por encima de él. En los semiconductores, los electrones pueden alcanzar la banda de conducción, cuando están excitados , por ejemplo, por radiación ionizante (es decir, deben obtener una energía mayor que el espacio E) Por ejemplo, el diamante es un semiconductor de intervalo de banda ancha ( intervalo  E = 5,47 eV) con alto potencial como material de dispositivo electrónico en muchos dispositivos. Por otro lado, el germanio tiene una pequeña energía de banda prohibida ( brecha E = 0.67 eV), que requiere operar el detector a temperaturas criogénicas. La distinción entre las bandas de valencia y conducción no tiene sentido en los metales, porque la conducción se produce en una o más bandas parcialmente rellenas que adquieren las propiedades de las bandas de valencia y conducción.

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