7/17/2019 Teoria de Bandas

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ENLACE METÁLICO. TEORÍA DE BANDAS.

En función de la conductividad eléctrica tenemos tres tipos de sólidos:

1. Sólidos aislantes, como el diamante, que son incapaces de

conducir la corriente eléctrica.2. Los conductores, como los metales, que conducen la corriente

eléctrica con facilidad.3. Los semiconductores, como los semimetales, tales como el Si,

Ge, As, que conducen o no la corriente eléctrica, en función de

las caractersticas del entorno.

!ara e"plicar la semiconductividad recurrimos a la teora de #andas.

Si tenemos n $tomos de un metal, los n or#itales atómicos de

valencia se com#inan entre s para dar n or#itales moleculares, mu%pró"imos en ener&a. 'an pró"imos est$n en ener&a que decimos que

se forma una #anda ener&ética (formada por or#itales moleculares

mu% pró"imos en ener&a).

Si tenemos n atomos de Li formando una red met$lica:

Li (*+3): 1s2 2S1 2p

'endremos n or#itales atómicos de valencia 2s % forman una

banda de valencia. !uesto que los oa 2s esta#an semillenos

(porque tienen 1 e pudiendo al#er&ar dos), la #anda de valenciaformada se encuentra tam#ién semillena.

!or otra parte, tenemos 3 oa 2p (porque cada $tomo de litio

tiene 3 oa p) que se com#inan formando la llamada banda de

conducción  que, dado que los or#itales atómicos 2p est$n

vacos, la #anda de conducción estar$ vaca.

As, los e que est$n ocupando la #anda valencia se pueden mover

li#remente tanto por la #anda de valencia como por la #anda de

conducción.!or tanto, los metales presentan una #anda de valencia llena o

semillena, % una #anda de conducción que puede estar parcialmente

llena o vaca.

En un conductor, am#as #andas est$n mu% pró"imas, de -ec-o

se superponen o se solapan % esto -ace que la movilidad

electrónica sea mu% sencilla % los metales condu*can con

facilidad la corriente eléctrica.

En un semiconductor, las #andas de valencia o de conducciónest$n separadas pero mu% pró"imas en ener&a. on un

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peque/o aporte ener&ético, una peque/a variación de

temperatura o de presión e"terno puede ocurrir que salten

electrones esa diferencia ener&etica % el semiconductor sea

capa* de conducir la corriente eléctrica.

En los aislantes, la #anda de valencia % la de conducción est$n

mu% separadas, la diferencia ener&ética es mu% &rande entre

ellas % por eso la #anda de conducción es inaccesi#le % el salto

electrónico no se produce %, por tanto, no pueden conducir la

ener&a eléctrica.