띠이론

밴드 이론은 분자 궤도 이론과 유사하며 고체에서 전자 행동에 적용할 모델을 제공합니다. 두 개 이상의 원자가 모여서 분자가 될 때 원자 궤도가 겹쳐서 불연속 에너지 준위를 가진 분자 궤도를 형성한다는 것을 기억하십시오. 분자 내 원자의 수가 증가하면 분자 궤도 수도 증가합니다.고체는 일반적으로 원자의 수가 매우 많기 때문에 전체 고체는 매우 많은 수의 근접한 분자 궤도로 표현됩니다. 결과적으로 분자 궤도의 그룹은 너무 가까운 간격을 두고 있어서 그것들은 전자가 차지할 수 있는 에너지의 연속적인 범위 또는 띠로 생각될 수 있을 것입니다. 이런 밴드는 분자 궤도처럼 에너지 갭에 의해 분리됩니다.갭이 너무 넓으면 전자가 넘어갈 수 없습니다. 구리와 같은 도체에서 원자가 전자는 또한 많은 빈 궤도를 가진 밴드 안에 있습니다. 원자가 전자는 궤도 사이에서 쉽게 이동할 수 있으므로 전자가 고체를 통해 자유롭게 흐릅니다.이러한 이동성 전자로 하여 고체는 우수한 전기 전도성을 가지게 됩니다. 반도체와 절연체의 모델은 두가지 밴드인 바닥 상태에서 전자를 포함하는 가장 높은 에너지 밴드인 원자가 밴드와 원자가 밴드 바로 위의 밴드인 전도 밴드를 고려합니다. 원자가 밴드는 빈 궤도를 거의 가지지 않으므로 전도성 밴드의 빈 궤도에 도달할 수 없을 경우 원자가 전자가 고체를 통해 이동하는 능력이 제한됩니다.이것은 원자가 밴드와 전도 밴드 사이에 큰 에너지 갭 또는 밴드 갭이 있는 유리 같은 절연체에서 볼 수 있는 작용입니다. 이런 작용을 통해 절연체의 전기 전도성이 저하됩니다. 만약 밴드 간격이 작다면 원자가 전자는 전도 밴드로 여기될 수 있고 빈 궤도들 사이에서 자유로이 이동할 수 있습니다.여기된 전자가 남긴 빈 궤도는 또한 전자가 원자가 밴드 내에서 더 쉽게 이동할 수 있게 해줍니다. 이것은 금속보다는 전도성이 낮지만 절연체보다는 전도성이 높은 실리콘과 같은 반도체에서 볼 수 있는 작용입니다.