Valenčni pas

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Jump to navigation Jump to search

Valenčni pas je za elektrone najvišja energija, ki bi jo lahko imeli elektroni v snovi pri absolutni ničli. Energijo, ki bi jo imeli elektroni pri absolutni ničli, imenujemo tudi Fermijev nivo (oznaka ). Položaj Fermijevega nivoja je pomemben pri določanju vrste snovi (prevodnik, izolator). Elektroni v valenčnem pasu so vezani na posamezni atom in se lahko prosto gibljejo po kristalni mreži. Nad valenčnim pasom so z elektroni nenapolnjeni prevodni pasovi. Pri temperaturah, ki so nad absolutno ničlo nekaj elektronov iz valenčnega pasu preide v prevodni pas. Višja je temperatura, več elektronov lahko preskoči v prevodni pas in snov postane prevodna. Pri tem v valenčnem pasu nastane luknja, ki sodeluje pri pravajanju električnega toka. Tako kažejo tudi izolatorji nekaj prevodnosti.

Pri polprevodnikih je Fermijev nivo v sredini prepovedanega pasu.

Na naslednji sliki je prikazana struktura pasov v polprevodniku. Sivo so označeni valenčni pasovi, ki so napolnjeni z elektroni. Nad njimi pa so z elektroni nenapolnjeni pasovi, vmes pa je pas v katerem ni elektronov (označen kot prepovedani pas – energijska vrzel ali energijska reža).

Struktura pasov v polprevodniku


Izolatorji, kovine in polprevodniki[uredi | uredi kodo]

V kovinah se prevodni in valenčni pas delno prekrivata. V prevajanju električnega toka lahko sodelujejo elektroni. V polprevodnikih je Fermijev nivo na sredini prepovedanega pasu. Za prevajanje je potrebno dvigniti elektron v prevodni pas, pri tem pa nastane vrzel v valenčnem pasu (glej desno sliko).

Primerjava strukture pasov v kovini, polprevodniku in izolatorju. Prikazan je Fermijev nivo (EF)
Zasedenost pasov v kovini, polprevodniku in izolatorju.


Zunanje povezave[uredi | uredi kodo]