Bandas de energía en los sólidos

 
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Bandas de energía en los sólidos
 
 
Un sólido está formado por un gran número de átomos (N) cercanos entre sí. Cuando éstos se aproximan, los niveles de energía de cada átomo se ven influenciados por los otros átomos, de manera que el nivel de energía de uno particular se dividirá en N niveles, formando una banda.

La banda de energía más alta que contiene electrones es la banda de valencia, que no siempre está llena de electrones. La banda más baja en la que existen estados no ocupados es la banda de conducción, mientras que un espacio energético entre bandas se denomina banda energética prohibida.

Según la separación entre estas bandas, o el numero de electrones en la de valencia podemos distinguir los sólidos en conductores, aislantes o semiconductores:



Conductores:

La banda de valencia está parcialmente llena, por lo que existen muchos estados energéticos vacíos donde los electrones pueden excitarse

Aislantes:
La banda de valencia está completamente llena, y además, existe un gran intervalo prohibido entre ésta y la siguiente banda que contiene estados energéticos vacíos (la banda de conducción), por lo que los electrones no pueden excitarse hacia otro estado.

Semiconductores:

La banda de valencia está completamente llena, pero, a diferencia de los aislantes, el intervalo prohibido es muy pequeño, posibilitando que los electrones puedan a excitarse hacia otro estado, de modo que a temperaturas bajas, un semiconductor actuará como aislante, pero a temperaturas altas, actuará como un conductor.