Pasmo przewodnictwa lub poziom przewodnictwa to pasmo energetyczne półprzewodnika, w którym elektrony mogą swobodnie przepływać w ciele stałym , co skutkuje wypadkowym transportem ładunku. Po wzbudzeniu elektrony mogą przemieszczać się z pasma walencyjnego do pasma orbitali elektronowych, zwanego pasmem przewodnictwa.
Elektrony mają wystarczającą energię na tych orbitalach, aby swobodnie przemieszczać się w całej substancji. Ten ruch elektronów wytwarza prąd elektryczny . Najbardziej zewnętrzny orbital elektronowy, który elektrony faktycznie zajmują w atomie danego materiału, nazywa się pasmem walencyjnym.
Co to jest przerwa pasmowa?
Przerwa pasmowa, która jest miarą przewodnictwa elektrycznego materiału, to różnica energii między najniższym niezajętym stanem pasma przewodnictwa i najniższym zajętym poziomem energetycznym pasma walencyjnego.
Wzbudzenie elektronów walencyjnych do pasma przewodnictwa, gdy przerwa energetyczna jest duża, wymaga dużej energii. Z drugiej strony, materiał jest uważany za wysoce przewodzący, jeśli pasmo walencyjne i pasmo przewodnictwa nakładają się, jak ma to miejsce w metalach.
Ponieważ izolatory mają szeroką przerwę energetyczną, potrzeba nieracjonalnie dużej energii, aby przesunąć elektrony do tego pasma i wytworzyć prąd. Elektrony walencyjne w przewodnikach są praktycznie swobodne, ponieważ pasma przewodnictwa i walencyjne nakładają się w tych materiałach.
Przeczytaj także: Co to jest stawka opłaty?
Z drugiej strony półprzewodniki mają wąską przerwę pasmową, która przy pewnym poziomie energii umożliwia przepływ znacznej części elektronów walencyjnych materiału do pasma przewodnictwa.
Dzięki tej cesze mają one przewodność pośrednią pomiędzy przewodnikami i izolatorami, co sprawia, że nadają się do obwodów elektrycznych, gdyż nie powodują zwarć jak przewodniki.
Ta przerwa energetyczna umożliwia również półprzewodnikom produkcję diod LED po uformowaniu ich w określone rodzaje diod oraz przetwarzanie światła na energię w ogniwach słonecznych. Oba te procesy opierają się na energii, którą elektrony przemieszczające się między pasmem przewodnictwa a pasmem walencyjnym absorbują lub uwalniają.
