Teoría cuántica banda de conducción.

Los electrones que se encuentran en ella, pueden arrancarse fácilmente aplicando campos eléctricos exteriores.

Cuando un material tiene muchos electrones en la banda de conducción actúa como un buen conductor de electricidad.

Banda Prohibida.

Se encuentra por debajo de la conducción y nunca hay electrones en esta banda.

Los electrones pueden saltar de la banda de conducción pero nunca quedan en la banda prohibida.

Banda de Valencia.

Esta conducción por una serie de niveles de energía que contienen los electrones de valencia.

Estos electrones se encuentran más o menos unidos a loa átomos individuales con su margen de movimiento mucho mas reducido que el de los electrones de la banda de conducción.

Los electrones pueden pasar de la banda de valencia a la de conducción aplicando energía, generalmente energía térmica.

En la figura 3. se representa la diferencia entre aisladores, semiconductores y conductores refiriéndose a las tres bandas.

La Fig. 3ª corresponde a un aislador, debido a lo muy ancho de la banda prohibida.

Cuanto mas ancha sea esta banda, mayor es la cantidad de energía que necesita un electrón de la banda de valencia para pasar a la banda de conducción donde puede ser portador de electricidad.

Por lo tanto, en un material aislante se requiere un gran cantidad de energía para conseguir una corriente mínima.

En un semiconductor, la banda prohibida es mas pequeña (fib3b), lo que significa que se requiere menos energía para que un electrón pase de la banda de valencia a trabes de la banda prohibida a la banda de conducción.

Por lo tanto, en los semiconductores pasara mas corriente no será tan grande como en un conductor.

La Fig. 3c, corresponde a un conductor.

Aquí las bandas de conducción y valencia se solapan. En este caso se requiere una cantidad de energía muy pequeña para llevar electrones a la banda de conducción; como consecuencia, los conductores dejan pasar efectivamente la electricidad.

El eje vertical de las 3 gráficos, representa energía.

Es práctica generalmente aceptada por los físicos el uso del electronvoltio como unidad de medida de energía.

Un electronvoltio es la energía adquirida por un electrón bajo un DDP de un voltio.

Si utilizamos este método de medida de energía, la anchura de la banda de un aislante es de 1eV o mas.

Para el semiconductor de silicio la anchura de la banda prohibida es 1, 1eV; para el germanio, otro semiconductor, la anchura de la banda es 0,7eV.

Cuando no existe banda prohibida, como en los conductores, se necesita solamente 0.01eV para llevar un electrón a la banda de conducción.

El silicio en estado puro es muy mal conductor de la electricidad, sin embargo, si se añade al silicio ciertas impurezas controladas, su conducción aumenta notablemente, indicado que una sustancia puede ser básicamente aislante y pueden alterarse sus propiedades.

Esta alteración ocurre de hecho en los transistores de silicio y germanio y es lo que los hace aplicables con utilidad.