Una banda di conduzione o livello di conduzione è una banda di energia di un semiconduttore in cui gli elettroni possono fluire liberamente all'interno di un solido , determinando un trasporto netto di carica. Quando eccitati, gli elettroni possono spostarsi dalla banda di valenza alla banda degli orbitali elettronici nota come banda di conduzione.
Gli elettroni possiedono energia sufficiente in questi orbitali per muoversi liberamente all'interno della sostanza. La corrente elettrica è prodotta da questo movimento di elettroni. L'orbitale elettronico più esterno, quello effettivamente occupato dagli elettroni in un atomo di un determinato materiale, è noto come banda di valenza.
Cos'è il band gap?
Il band gap, che è una misura della conduttività elettrica di un materiale, è la differenza di energia tra il livello energetico non occupato più basso della banda di conduzione e il livello energetico occupato più basso della banda di valenza.
Per eccitare gli elettroni di valenza alla banda di conduzione quando il band gap è ampio, è necessaria molta energia. D'altra parte, un materiale si dice altamente conduttivo se la banda di valenza e la banda di conduzione si sovrappongono, come accade nei metalli.
Poiché gli isolanti hanno un'ampia banda proibita, è necessaria una quantità di energia eccessivamente elevata per spostare gli elettroni nella banda e creare una corrente. Gli elettroni di valenza nei conduttori sono praticamente liberi perché in questi materiali le bande di conduzione e di valenza si sovrappongono.
Leggi anche: Cos'è la tariffa di addebito?
D'altro canto, i semiconduttori hanno un intervallo di banda stretto che, a un certo livello energetico, consente a una parte significativa degli elettroni di valenza del materiale di fluire nella banda di conduzione.
Per questa caratteristica hanno una conduttività intermedia tra quella dei conduttori e quella degli isolanti, il che contribuisce alla loro idoneità per i circuiti elettrici perché non danno luogo a cortocircuiti come i conduttori.
Questo band gap permette inoltre ai semiconduttori di produrre LED quando vengono trasformati in specifici tipi di diodi e di convertire la luce in energia nelle celle solari. Entrambi questi processi si basano sull'energia che gli elettroni, trasferendosi tra la banda di conduzione e la banda di valenza, assorbono o rilasciano.
