Зона проводимости или уровень проводимости — это энергетическая зона полупроводника, где электроны могут свободно перемещаться внутри твердого тела, что приводит к чистому переносу заряда. При возбуждении электроны могут перемещаться из валентной зоны в зону электронных орбиталей, известную как зона проводимости.
Электроны имеют достаточно энергии на этих орбиталях, чтобы свободно перемещаться по всему веществу. текущий производится этим движением электронов. Самая внешняя электронная орбиталь, которую электроны действительно занимают в атоме любого конкретного материала, известна как валентная зона.
Что такое запрещенная зона?
Ширина запрещенной зоны, которая является мерой электропроводности материала, представляет собой разницу энергий между самое нижнее незанятое состояние зоны проводимости и самый низкий занятый энергетический уровень валентной зоны.
Требуется много энергии, чтобы возбудить валентные электроны в зону проводимости, когда ширина запрещенной зоны велика. С другой стороны, говорят, что материал очень проводящий если валентная зона и зона проводимости перекрываются, как это происходит в металлах.
Поскольку изоляторы имеют широкую запрещенную зону, для перемещения электронов в зону и создания тока требуется неоправданно большое количество энергии. валентные электроны в проводниках практически свободны поскольку в этих материалах зоны проводимости и валентные зоны перекрываются.
Читайте также: Что такое тарифная ставка?
С другой стороны, полупроводники имеют узкую запрещенную зону, которая при определенном уровне энергии позволяет значительной части валентных электронов материала переходить в зону проводимости.
Благодаря этой особенности они обладают проводимостью, которая находится между проводимостью проводников и изоляторов, что делает их пригодными для использования в электрических цепях, поскольку они не приводят к короткому замыканию, как проводники.
Эта запрещенная зона также позволяет полупроводникам производить светодиоды при формировании в определенные виды диодов и для превращения света в энергию в солнечных элементах. Обе эти процедуры основаны на энергии, которую электроны, перемещающиеся между зоной проводимости и валентной зоной, поглощают или выделяют.
