Bir İletim Bandı Nedir?
Kuantum mekaniğinde kullanılan iletim bandı terimi, bir molekül içindeki elektronlar için birleştirilmiş orbital alanını veya bir bandı ifade eder. Değerlik bandının aksine, iletken bant nadiren elektronlar içerir. Uyarılmış hallerde, elektronlar enerjilerini serbest bırakmadan ve alt elektron orbitallerine geri dönmeden önce bir anda iletim bandına doğru hareket edecektir. Elektronların bu bantla ilgili davranışını anlamak, çeşitli maddelerin davranış şeklini anlamada yardımcı olur. Kuantum mekaniğinde, iletken bant kavramı, bant teorisinde ele alınmaktadır.
Atomlar, merkezde kümelenmiş protonlar - pozitif yüklü parçacıklar - ve nötronlar - nötr parçacıklar - ile düzenlenir. Elektronlar - negatif negatif yüklü moleküller - güneş sistemindeki gezegenlerin güneşi yörüngesine benzeyen merkez kümeyi yörüngede. Gezegenler gibi, elektronlar da yörüngelere ayarladı. Bununla birlikte, gezegenlerin aksine, yeterli enerji kazanmaları durumunda elektronlar farklı bir yörüngeye geçebilir.
Genellikle, elektronlar bir atomun alt yörüngelerinde bulunur. Elektronlar her zaman ilk önce en düşük yörüngeyi dolduracak, yalnızca birincisi dolduğunda diğerine geçecektir. Bu doğal yerleşim atomun temel durumu olarak adlandırılır.
Bir atomun değerlik elektronları veya genellikle temel durum orbitallerinin en dış bandında bulunanlar, diğer atomlarla paylaşılabilir. Kovalent bağlarda, birden fazla atomun değer elektronları yörüngelerini paylaşır. Değerlik elektronlarının orijinal yörüngeleri birlikte bulanıklaşarak molekülde bir değerlik bandı oluşturur.
Elektronlar enerji kazandığında veya heyecanlı bir duruma geldiğinde, iletim bandında bulunan daha yüksek yörüngelere geçebilirler. Elektronlar, iletim bandına ulaşmak için elektron olmayan bir alanın veya bant boşluğunun üzerinden atlamak için yeterli enerjiye sahip olmalıdır. Elektronlar sonuçta toprak durumunda olmayı tercih ettiğinden, bir kez iletim bandında, ışık fotonları şeklinde enerji açığa çıkarır ve değerlik bandının yörüngelerine geri düşer. Bir elektronun iletim bandında bulunduğu toplam süre bir saniyeden azdır.
Elektronların iletim bandına ulaşma kabiliyeti bir nesnenin elektrik iletkenliğini belirler. Farklı maddeler farklı bant aralığı boyutlarına sahiptir, bu nedenle bazı maddeler elektronları orbitaller arasında hareket ettirmek için daha az enerji gerektirir. Örneğin, iletkenler küçük bir bant boşluğuna sahiptir, bu nedenle elektronlar bu minimum boşluğu atlamak ve iletim bandına ulaşmak için fazla enerji gerektirmez. Bu nedenle iletkenler elektrik iletmek için idealdir. Tersine, yalıtkanlar çok büyük bir bant boşluğuna sahiptir, bu nedenle elektronların sıçrama yapması için önemli ölçüde daha fazla enerji gerektirir ve dolayısıyla elektriği iyi yapmazlar.