Diferença entre banda de valência e banda de condução

o diferença chave entre banda de valência e banda de condução é que a banda de valência existe abaixo do nível de Fermi, enquanto a banda de condução existe acima do nível de Fermi.

A banda de valência e a banda de condução estão mais próximas do nível de Fermi. Essas bandas determinam, assim, a condutividade elétrica de materiais sólidos. O potencial químico de nível de Fermi para elétrons de um corpo é o trabalho termodinâmico necessário para adicionar um elétron ao corpo.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é Valence Band 
3. O que é Banda de Condução
4. Comparação lado a lado - banda de valência versus banda de condução em forma de tabela
5. Resumo

O que é Valence Band?

A banda de valência é a banda de elétrons da qual os elétrons podem saltar quando o átomo é excitado. Aqui, os elétrons saltam para a banda de condução. Portanto, basicamente, é o orbital de elétrons mais externo de um átomo de qualquer material que possua elétrons. Além disso, esse termo está intimamente relacionado ao termo "elétron de valência".

O que é Banda de Condução?

A banda de condução é uma banda deslocalizada de níveis de energia em um sólido cristalino que é parcialmente preenchido com elétrons. Esses elétrons têm grande mobilidade e são responsáveis ​​pela condutividade elétrica. Aqui, a banda de condução é a banda de orbitais de elétrons para a qual os elétrons podem pular quando o átomo é excitado. Esses elétrons saltam da banda de valência. Quando os elétrons estão na banda de condução, esses elétrons têm energia suficiente para se mover livremente dentro de um material. Esse movimento cria uma corrente elétrica.

Figura 01: Um diagrama mostrando a banda de condução e a faixa de valência

O intervalo de banda é a diferença de energia entre o estado de energia ocupada mais alto da banda de valência e o estado de energia ocupada mais baixo da banda de condução. O intervalo de banda indica a condutividade elétrica de um material. Isso é; um grande intervalo de banda significa que precisamos de mais energia para excitar um elétron (da banda de valência à banda de condução). E assim, a condutividade elétrica é baixa.

Qual é a diferença entre banda de valência e banda de condução?

A banda de valência é a banda de elétrons da qual os elétrons podem saltar quando o átomo é excitado. Enquanto isso, a banda de condução é uma banda deslocalizada de níveis de energia em um sólido cristalino que é parcialmente preenchido com elétrons. A principal diferença entre a banda de valência e a banda de condução é que a banda de valência existe abaixo do nível de fermi, enquanto a banda de condução existe acima do nível de Fermi.

Além disso, quando um átomo fica excitado devido ao suprimento de energia, os elétrons tendem a pular na banda de condução a partir da banda de valência. É porque a banda de condução está em um estado de alta energia e a banda de valência está em um estado de baixa energia.

Resumo - Valence Band vs Conduction Band

A banda de valência é a banda de elétrons da qual os elétrons podem saltar quando o átomo é excitado. Mas, a banda de condução é uma banda deslocalizada de níveis de energia em um sólido cristalino que é parcialmente preenchido com elétrons. Portanto, a principal diferença entre banda de valência e banda de condução é que a banda de valência existe abaixo do nível de fermi enquanto a banda de condução existe acima do nível de Fermi.

Referência:

1. "Valence Band". Valence Band - Educação Energética, disponível aqui.

Cortesia da imagem:

1. “Estrutura de banda de semicondutores (muitas bandas 2)” Por arquivo: Estrutura de banda de semicondutores (muitas bandas) .png: Tim Starlingvectorisation: Mliu92 - arquivo: Estrutura de banda de semicondutores (muitas bandas) .png (CC BY-SA 4.0 ) via Commons Wikimedia