Hvorfor elektronlade ledningsbånd?

ledningsbånd: Dette er energibåndet, hvor elektroner frit kan bevæge sig og bidrage til elektrisk ledningsevne. Tænk på det som en motorvej for elektroner.

Hvad sker der:

* Termisk excitation: Elektroner får energi fra varme (termisk energi). Denne energi kan skubbe dem fra Valence Band (hvor de normalt er bundet til atomer) op i ledningsbåndet.

* Fotonabsorption: Elektroner kan absorbere energi fra fotoner (lys). Hvis fotonen har nok energi, kan den begejstre elektronet i ledningsbåndet.

* elektrisk felt: Et anvendt elektrisk felt kan fremskynde elektroner i ledningsbåndet, hvilket giver dem mere energi.

hvorfor de ikke "forlader":

* kvantemekanik: Elektroner i et materiale findes i kvantiserede energiniveau. De kan kun besætte specifikke energitilstande.

* Energiovergange: Når en elektron får energi, overgår det til et højere energiniveau inden for materialet. Denne overgang kan være til en højere energitilstand inden for ledningsbåndet eller endda til et højere bånd helt (f.eks. Ledningsbåndet for en halvleder).

Eksempler:

* halvledere: I halvledere kan elektroner overgang fra valensbåndet til ledningsbåndet på grund af termisk excitation eller fotonabsorption. Sådan bliver halvledere ledende.

* Metaller: Metaller har overlappende lednings- og valensbånd, så elektroner er allerede i ledningsbåndet og flytter let.

Nøglepunkt: Elektroner "forlader" ikke ledningsbåndet og forsvinder. De overgår simpelthen til en anden energitilstand, enten i bandet eller til et andet bånd, afhængigt af den energi, de får.