نوار ظرفیت

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
رابطهٔ رسانایی، نارسانایی و نیمه‌رسانایی با ضخامت نوار ممنوعه

نوار ظرفیت در جامدات به بیشترین انرژی الکترون‌ها در صفر مطلق اشاره دارد. در نیمه‌رساناها و نارساناها نواری با انرژی بالاتر وجود دارد که به آن نوار رسانش می‌گویند و توسط نوار ممنوعه از نوار ظرفیت جدا می‌شود. در شبه‌فلزات نوار ممنوعه وجود ندارد. در واقع فاصله‌ای بین نوار ظرفیت و نوار رسانش موجود نیست.

علت کم بودن هدایت الکتریکی در نارساناها و نیمه‌رساناها به خصوصیات باند رسانش آنها برمی‌گردد. در این مواد باند رسانش به طور کامل پر شده است و هیچ فضای خالی (یا سطح انرژی اشغال نشده) وجود ندارد. در نتیجه هنگام اعمال میدان الکتریکی، الکترونها نمی‌توانند شتاب گرفته و با افزایش انرژی خود شروع به حرکت کنند.

در نیمه‌رساناها گاه هدایت‌الکتریکی دیده می‌شود. علت این است که تعدادی از الکترون‌های نوار ظرفیت آن قدر انرژی بدست می‌آورند (مثلاً انرژی حرارتی) که می‌توانند از نوار ممنوعه عبور کرده و به نوار رسانش بروند. در این حالت هم الکترون‌هایی که در نوار رسانش هستند و هم حفره‌هایی که در نوار ظرفیت ایجاد شده‌اند می‌توانند باعث هدایت الکتریکی شوند. در فلزات باند ظرفیت کاملاً پر نشده و الکترون‌ها می‌توانند به راحتی حرکت کنند.

یکی دیگر از مواردی که باعث می‌شود که مواد رسانا، نارسانا و یا نیمه‌رسانا باشند ضخامت نوار ممنوعه است.

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]