تفاوت کلیدی بین باند ظرفیت و باند هدایت این است که نوار ظرفیت زیر سطح فرمی وجود دارد در حالی که نوار رسانایی بالاتر از سطح فرمی وجود دارد.
باند ظرفیت و نوار رسانایی به سطح فرمی نزدیک‌ترین هستند. بنابراین این نوارها هدایت الکتریکی مواد جامد را تعیین می کنند. پتانسیل شیمیایی سطح فرمی برای الکترون های یک جسم، کار ترمودینامیکی مورد نیاز برای افزودن یک الکترون به بدن است.
Valence Band چیست؟
باند ظرفیت نوار الکترونی است که الکترونها می توانند از آن به هنگام برانگیختگی اتم بپرند. در اینجا، الکترون ها به باند هدایت می پرند.بنابراین، اساساً، بیرونی ترین اوربیتال الکترونی اتم از هر ماده ای است که در آن الکترون وجود دارد. علاوه بر این، این اصطلاح ارتباط نزدیکی با اصطلاح "الکترون ظرفیت" دارد.
Conduction Band چیست؟
نوار رسانایی یک نوار غیرمحلی از سطوح انرژی در یک جامد کریستالی است که تا حدی با الکترون پر شده است. این الکترون ها تحرک بالایی دارند و وظیفه هدایت الکتریکی را بر عهده دارند. در اینجا، نوار رسانایی نواری از اوربیتال های الکترونی است که الکترون ها می توانند به هنگام برانگیختگی اتم به آن بپرند. این الکترون ها از باند ظرفیت می پرند. هنگامی که الکترون ها در نوار رسانایی قرار دارند، این الکترون ها انرژی کافی برای حرکت آزادانه در داخل یک ماده را دارند. این حرکت یک جریان الکتریکی ایجاد می کند.
شکل 01: نموداری که نوار هدایت و باند ظرفیت را نشان می دهد
فاصله باند اختلاف انرژی بین بالاترین حالت انرژی اشغال شده باند ظرفیت و کمترین حالت انرژی اشغال شده نوار هدایت است. فاصله باند رسانایی الکتریکی یک ماده را نشان می دهد. به این معنا که؛ فاصله باند بزرگ به این معنی است که برای تحریک الکترون به انرژی بیشتری نیاز داریم (از باند ظرفیت تا نوار رسانایی). و بنابراین، هدایت الکتریکی کم است.
تفاوت بین باند والانس و باند هدایت چیست؟
باند ظرفیت نوارهای الکترونی است که در هنگام برانگیختگی اتم، الکترون ها می توانند از آن بپرند. در همین حال، نوار رسانایی یک نوار غیرمحلی از سطوح انرژی در یک جامد کریستالی است که تا حدی با الکترون پر شده است. تفاوت اصلی بین باند ظرفیت و باند هدایت این است که نوار ظرفیت زیر سطح فرمی وجود دارد در حالی که نوار رسانایی بالاتر از سطح فرمی وجود دارد.
بعلاوه، هنگامی که یک اتم به دلیل عرضه انرژی برانگیخته می شود، الکترون ها تمایل دارند از نوار ظرفیت به نوار رسانایی بپرند. به این دلیل است که نوار رسانایی در حالت انرژی بالا و باند ظرفیت در حالت انرژی کم است.
خلاصه – Valence Band vs Conduction Band
باند ظرفیت نوار الکترونی است که الکترونها می توانند از آن به هنگام برانگیختگی اتم بپرند. اما، نوار رسانش یک نوار غیرمکانی از سطوح انرژی در یک جامد کریستالی است که تا حدی با الکترون پر شده است. بنابراین، تفاوت اصلی بین باند ظرفیت و باند هدایت این است که نوار ظرفیت زیر سطح فرمی وجود دارد در حالی که نوار رسانایی بالاتر از سطح فرمی وجود دارد.
