Valentieband

Valentieband, geleidingsband Als het Fermi-niveau in een verboden zone ligt, wordt de hoogste band onder het Fermi-niveau de valentieband genoemd, en de laagste band boven het Fermi-niveau de geleidingsband.

Als een valentie-elektron zich in een bepaalde toestand van de valentieband bij een atoom bevindt, dan bevindt die zich in dezelfde toestand in de geleidingsband.

Als het Fermi-niveau in een verboden zone ligt, wordt de hoogste band onder het Fermi-niveau de valentieband genoemd, en de laagste band boven het Fermi-niveau de geleidingsband.

Dit komt doordat de thermische energie het mogelijk maakt elektronen vanuit de volle valentieband naar de lege geleidingsband te promoveren.

Het verschil in energie voor zowel het gat als dat van het elektron is hetzelfde nadat een elektron verwijnt uit de valentieband.

Hierbij blijft er een gat in de valentieband over.

Hierdoor is het voor elektronen soms mogelijk om over te springen van de valentieband naar de geleidingsband, waardoor deze materialen in zuivere vorm een zeer kleine geleiding vertonen.

In tegenstelling tot de conventionele vaste-stoflasers gebeurt de transitie tussen elektrische subbanden, in plaats van tussen de conductieband en de valentieband.

Slechts uitzonderlijk slaagt een individueel elektron erin hieraan te ontsnappen (en een gat te creëren in de valentieband), bijvoorbeeld door thermische excitatie.

Als de top van de bezette valentieband en de bodem van de onbezette geleidingsband in dezelfde richting vallen, spreekt men van een directe band gap.

Door een (voldoende hoge) eindige temperatuur of onder invloed van straling van voldoende energie kunnen elektronen van de volle valentieband van een halfgeleider naar de lege geleidings-of conductieband geëxciteerd worden.

Het gevolg is dat er zowel grote aantallen gaten in de valentieband zijn als elektronen in de geleidingsband omdat het Fermipeil beide banden doorkruist.

Het idee om zo een gat als een deeltje te bekijken zorgt voor een vereenvoudiging van de analyse van de beweging van de overige elektronen in de valentieband.

Hierdoor is het voor elektronen soms mogelijk om over te springen van de valentieband naar de geleidingsband waardoor deze materialen in zuivere vorm een zeer kleine geleiding vertonen.

De gaten van de p-type-halfgeleider worden gevormd op de valentieband en liggen dus op een lager energieniveau ten opzichte van de vrije elektronen in de geleidingsband.

De negatieve zijde heeft extra elektronen en wordt ook wel N-type materiaal of valentieband genoemd.

Valentieband In vaste stoffen kunnen de elektronenbanen uit de valentieschillen van afzonderlijke atomen met elkaar een gebied vormen waarin de valentie-elektronen zich vrijwel ongehinderd kunnen bewegen.