चालन बैंड या चालन स्तर अर्धचालक का वह ऊर्जा बैंड है जहाँ इलेक्ट्रॉन ठोस के भीतर स्वतंत्र रूप से प्रवाहित हो सकते हैं , जिसके परिणामस्वरूप आवेश का शुद्ध स्थानांतरण होता है। उत्तेजित होने पर, इलेक्ट्रॉन संयोजकता बैंड से इलेक्ट्रॉन कक्षकों के बैंड में जा सकते हैं, जिसे चालन बैंड कहा जाता है।
इन कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों के पास पर्याप्त ऊर्जा होती है जिससे वे पदार्थ में स्वतंत्र रूप से विचरण कर सकते हैं। इलेक्ट्रॉनों की इसी गति से विद्युत धारा उत्पन्न होती है। किसी भी पदार्थ के परमाणु में इलेक्ट्रॉनों का सबसे बाहरी कक्षक, जिसमें वे वास्तव में निवास करते हैं, संयोजकता कोटि कहलाता है।
बैंड गैप क्या है?
बैंड गैप, जो किसी पदार्थ की विद्युत चालकता का माप है, चालन बैंड की सबसे निचली अनाधिकृत अवस्था और संयोजकता बैंड के सबसे निचले भरे हुए ऊर्जा स्तर के बीच का ऊर्जा अंतर है।
बैंड गैप बड़ा होने पर वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को कंडक्शन बैंड में उत्तेजित करने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। दूसरी ओर, किसी पदार्थ को अत्यधिक सुचालक तब कहा जाता है जब वैलेंस बैंड और कंडक्शन बैंड एक दूसरे को ओवरलैप करते हैं, जैसा कि धातुओं में होता है।
क्योंकि कुचालकों में बैंड गैप बहुत अधिक होता है, इसलिए इलेक्ट्रॉनों को बैंड में स्थानांतरित करने और धारा उत्पन्न करने के लिए अत्यधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। चालक पदार्थों में संयोजी इलेक्ट्रॉन लगभग स्वतंत्र होते हैं क्योंकि इन पदार्थों में चालन और संयोजी बैंड एक दूसरे को ओवरलैप करते हैं।
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दूसरी ओर, अर्धचालकों में एक संकीर्ण बैंड अंतराल होता है, जो एक निश्चित ऊर्जा स्तर पर, पदार्थ के संयोजकता इलेक्ट्रॉनों के एक महत्वपूर्ण भाग को चालन बैंड में प्रवाहित करने में सक्षम बनाता है।
इस विशेषता के परिणामस्वरूप उनमें एक चालकता होती है जो चालकों और इन्सुलेटरों के बीच होती है, जो विद्युत परिपथों के लिए उनकी उपयुक्तता में योगदान देती है, क्योंकि वे चालकों की तरह शॉर्ट सर्किट का कारण नहीं बनते।
यह बैंड गैप अर्धचालकों को विशिष्ट प्रकार के डायोड में ढाले जाने पर एलईडी उत्पन्न करने और सौर सेल में प्रकाश को ऊर्जा में परिवर्तित करने में भी सक्षम बनाता है। ये दोनों प्रक्रियाएं इलेक्ट्रॉनों द्वारा चालन और संयोजकता बैंड के बीच स्थानांतरण से अवशोषित या उत्सर्जित ऊर्जा पर निर्भर करती हैं।
