전도대 란?

양자 역학에서 사용되는 전도 밴드라는 용어는 분자 내 전자의 결합 된 궤도 영역 또는 밴드 영역을 의미합니다. 원자가 밴드와 달리 전도 밴드는 전자를 거의 포함하지 않습니다. 여기 상태에서, 전자는 에너지를 방출하고 더 낮은 전자 궤도로 다시 떨어지기 전에 순간적으로 전도대로 이동합니다. 이 밴드와 관련하여 전자의 행동을 이해하면 다양한 물질의 행동 방식을 이해하는 데 도움이됩니다. 양자 역학에서 전도 대역의 개념은 대역 이론에서 다루어집니다.

원자는 양성자 (양으로 하전 된 입자)와 중성자 (중성자)와 함께 중심에 모여 있습니다. 작은 음전하를 띤 분자 인 전자는 태양계의 행성들이 태양을 공전하는 방식과 유사한 중앙 클러스터를 공전합니다. 행성과 마찬가지로 전자도 궤도를 설정했습니다. 그러나 행성과는 달리 전자는 충분한 에너지를 얻는다면 다른 궤도로 이동할 수 있습니다.

일반적으로 전자는 원자의 더 낮은 궤도에서 발견됩니다. 전자는 항상 가장 낮은 궤도를 먼저 채우고 첫 번째가 채워질 때만 다음 궤도로 이동합니다. 이 자연스러운 배치를 원자의 접지 상태라고합니다.

한 원자의 원자가 전자 또는 일반적으로지면 상태 궤도의 가장 바깥 쪽 밴드에서 발견되는 원자가 전자는 다른 원자와 공유 할 수 있습니다. 공유 결합에서, 다중 원자의 원자가 전자는 그들의 궤도를 공유한다. 원자가 전자의 원래 궤도는 함께 흐려 분자 내에 원자가 밴드를 만듭니다.

전자가 에너지를 얻거나 여기 상태에 도달하면 전도대에서 발견되는 더 높은 궤도로 이동할 수 있습니다. 전자는 전도 대역에 도달하기 위해 전자가 아닌 영역 또는 밴드 갭을 뛰어 넘기에 충분한 에너지를 가져야합니다. 전자는 궁극적으로 접지 상태에있는 것을 선호하기 때문에, 일단 전도 대역에서, 광자 형태로 에너지를 방출하고 원자가 대역 궤도로 떨어진다. 전자가 전도대에있는 총 시간은 1 초 미만입니다.

전자가 전도대에 도달하는 능력은 물체의 전기 전도도를 결정합니다. 서로 다른 물질은 서로 다른 밴드 갭 크기를 가지므로 일부 물질은 궤도 사이에서 전자를 이동시키기 위해 더 적은 에너지를 필요로합니다. 예를 들어, 도체는 작은 밴드 갭을 가지므로 전자는 이러한 최소 갭을 뛰어 넘고 전도 밴드에 도달하기 위해 많은 에너지를 필요로하지 않습니다. 이것이 전도체가 전기 전도에 이상적인 이유입니다. 반대로, 절연체는 매우 큰 밴드 갭을 가지므로 전자가 점프하기 위해 훨씬 더 많은 에너지가 필요하므로 전기를 잘 전도하지 못합니다.