एनर्जी बैंड और इसका वर्गीकरण क्या है

एनर्जी बैंड और इसका वर्गीकरण क्या है

अणु ठोस में व्यवस्थित होते हैं, तरल पदार्थ , और गैसें समान नहीं हैं। ठोस पदार्थों में, उन्हें बारीकी से व्यवस्थित किया जाता है ताकि अणु परमाणुओं के भीतर के इलेक्ट्रॉन पड़ोसी परमाणुओं की कक्षा में चले जाएं। गैसों में, अणु व्यवस्था करीब नहीं है, जबकि, तरल पदार्थों में, यह मध्यम है। इसलिए इलेक्ट्रॉन कक्षीय आंशिक रूप से तब ढकते हैं जब परमाणु परस्पर संपर्क करते हैं। एकल ऊर्जा स्तरों के विकल्प के रूप में ठोस के भीतर परमाणुओं के संयोजन के कारण, ऊर्जा बैंड का स्तर बनता है। ऊर्जा स्तर के सेट को बारीकी से पैक किया जाता है जिसे ऊर्जा बैंड के रूप में जाना जाता है।



एनर्जी बैंड क्या है?

ऊर्जा बैंड की परिभाषा है, परमाणुओं की संख्या एक क्रिस्टल पत्थर एक दूसरे के निकट हो सकते हैं और साथ ही कई इलेक्ट्रॉनों एक दूसरे के साथ बातचीत करेंगे। उनके खोल के भीतर इलेक्ट्रॉनों का ऊर्जा स्तर उनकी ऊर्जा के स्तर में परिवर्तन के कारण हो सकता है। की मुख्य विशेषता है शक्ति बैंड यह है कि इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा की स्थिति विभिन्न श्रेणियों में स्थिर है। तो, एक परमाणु की ऊर्जा का स्तर चालन बैंड और वैलेंस बैंड में बदल जाएगा।


एनर्जी बैंड थ्योरी

बोह्र के सिद्धांत के अनुसार, एक परमाणु से प्रत्येक शेल में भिन्न स्तरों पर ऊर्जा की एक अलग मात्रा शामिल होती है। यह सिद्धांत मुख्य रूप से के बारे में विवरण देता है इलेक्ट्रॉनों का संचार अंदर के खोल और बाहर के खोल के बीच। ऊर्जा बैंड के सिद्धांत के अनुसार, ऊर्जा बैंड को तीन प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है जिसमें निम्नलिखित शामिल हैं।





ऊर्जा-बैंड-सिद्धांत

ऊर्जा-बैंड-सिद्धांत

  • संयोजी बंध
  • निषिद्ध ऊर्जा अंतराल
  • चालन बैंड

वैलेंस बैंड



स्थिर ऊर्जा स्तरों में परमाणुओं के भीतर इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह हालांकि आंतरिक शेल में इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों के बाहरी आवरण से बेहतर है। बाहरी आवरण के भीतर मौजूद इलेक्ट्रॉनों को वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के रूप में नामित किया जाता है।

इन इलेक्ट्रॉनों में ऊर्जा के स्तर का एक क्रम शामिल होता है जो एक ऊर्जा बैंड बनाता है जिसे वैलेंस बैंड कहा जाता है। इस बैंड में अधिकतम व्यस्त ऊर्जा शामिल है।


चालन बैंड

वैलेंस इलेक्ट्रॉन कमरे के तापमान पर नाभिक की ओर शिथिल रूप से जुड़े होते हैं। वैलेंस इलेक्ट्रॉनों में से कुछ इलेक्ट्रॉन बैंड को स्वतंत्र रूप से छोड़ देंगे। इसलिए इन्हें मुक्त इलेक्ट्रॉन कहा जाता है क्योंकि ये पड़ोसी परमाणुओं की ओर बहते हैं।

ये मुक्त इलेक्ट्रॉन एक चालक के भीतर धारा के प्रवाह का संचालन करेंगे जिसे चालन इलेक्ट्रॉनों के रूप में जाना जाता है। जिस बैंड में इलेक्ट्रॉनों को शामिल किया गया है उसे कंडक्शन बैंड नाम दिया गया है और इस पर कब्जा ऊर्जा कम होगी।

निषिद्ध गैप

निषिद्ध अंतराल चालन बैंड और वैलेंस बैंड के बीच का अंतर है। इस बैंड को बिना ऊर्जा के मना किया जाता है। इसलिए इस बैंड में कोई इलेक्ट्रॉन प्रवाह नहीं है। वैलेंस से चालन तक इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह इस अंतर से होकर गुजरेगा।

यदि यह अंतर अधिक है, तो वैलेंस बैंड में इलेक्ट्रॉन नाभिक की ओर दृढ़ता से बंधे होते हैं। वर्तमान में, इस बैंड से इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकालने के लिए, थोड़ा बाहर का बल आवश्यक है, जो निषिद्ध ऊर्जा अंतराल के बराबर है। निम्नलिखित आरेख में, दो बैंड, साथ ही एक निषिद्ध अंतर को नीचे चित्रित किया गया है। अंतराल के आकार के आधार पर, अर्धचालकों , कंडक्टर और इंसुलेटर बनते हैं।

ऊर्जा बैंड के प्रकार

ऊर्जा बैंड को तीन प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है

  • रोधक
  • अर्धचालकों
  • कंडक्टर

रोधक

एक इन्सुलेटर का सबसे अच्छा उदाहरण लकड़ी और कांच हैं। ये इंसुलेटर अनुमति नहीं देते हैं बिजली का प्रवाह उनके माध्यम से प्रवाह करने के लिए। इन्सुलेटर में बहुत कम चालकता और उच्च प्रतिरोधकता होती है। इन्सुलेटर में, ऊर्जा का अंतर बहुत अधिक है जो 7eV है। सामग्री इलेक्ट्रॉनों के कारण प्रदर्शन नहीं कर सकती बैंड से प्रवाह की तरह प्रवाहकत्त्व के लिए प्रवाहनीय है।

ऊर्जा-बैंड-इन-इंसुलेटर

ऊर्जा-बैंड-इन-इंसुलेटर

इंसुलेटर की मुख्य विशेषताओं में मुख्य रूप से निषिद्ध ऊर्जा की खाई शामिल है जो बहुत बड़ी है। कुछ प्रकार के इन्सुलेटरों के लिए, जब तापमान बढ़ता है, तो वे कुछ संचरण का वर्णन कर सकते हैं।

अर्धचालकों

अर्धचालक का सबसे अच्छा उदाहरण सिलिकॉन (सी) और जर्मेनियम (जीई) हैं जो सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली सामग्री हैं। इन सामग्रियों के विद्युत गुण अर्धचालकों के साथ-साथ इन्सुलेटरों के बीच स्थित हैं। निम्नलिखित छवियां सेमीकंडक्टर के ऊर्जा बैंड आरेख को दिखाती हैं जहां कहीं भी चालन बैंड खाली हो सकता है और वैलेंस बैंड पूरी तरह से भरा हुआ है हालांकि इन बैंडों के बीच निषिद्ध अंतराल 1 मिनट है। Ge का निषिद्ध अंतर 0.72eV और Si 1.1eV है। इसलिए, अर्धचालक को थोड़ी चालकता की आवश्यकता होती है।

ऊर्जा-बैंड-इन-अर्धचालक

ऊर्जा-बैंड-इन-अर्धचालक

अर्धचालकों की मुख्य विशेषताओं में मुख्य रूप से निषिद्ध ऊर्जा की खाई शामिल है जो बहुत कम है। जब अर्धचालक का तापमान बढ़ता है, तो चालकता कम हो जाएगी।

कंडक्टर

कंडक्टर एक प्रकार की सामग्री है जहां निषिद्ध ऊर्जा अंतर वैलेन्स बैंड की तरह गायब हो जाता है और साथ ही कंडक्शन बैंड बेहद करीब में बदल जाता है कि वे आंशिक रूप से कवर करते हैं। कंडक्टरों का सबसे अच्छा उदाहरण गोल्ड, एल्युमिनियम, कॉपर और गोल्ड हैं। कमरे के तापमान पर मुक्त इलेक्ट्रॉनों की उपलब्धता बहुत बड़ी है। कंडक्टर का ऊर्जा बैंड आरेख नीचे दिखाया गया है।

ऊर्जा-बैंड-इन-कंडक्टर

ऊर्जा-बैंड-इन-कंडक्टर

कंडक्टरों की मुख्य विशेषताओं में मुख्य रूप से ऊर्जा अंतराल शामिल है जैसे निषिद्ध नहीं होगा। वैलेंस जैसे ऊर्जा बैंड के साथ-साथ चालन ओवरलैप हो जाएगा। चालन के लिए मुक्त इलेक्ट्रॉनों की उपलब्धता पर्याप्त है। एक बार वोल्टेज की छोटी संख्या बढ़ने पर चालन बढ़ेगा।

इस प्रकार, यह सब एक अवलोकन के बारे में है ऊर्जा बैंड । उपरोक्त जानकारी से अंत में, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि ठोस, तरल पदार्थ और गैस जैसे पदार्थों में अणु की व्यवस्था असंतुलित है। गैसों में, अणु करीब नहीं होते हैं, ठोस पदार्थों में अणुओं को बहुत करीब से और तरल पदार्थों में व्यवस्थित किया जाता है, अणुओं को व्यवस्थित रूप से व्यवस्थित किया जाता है। अतः अणु के परमाणुओं के भीतर के इलेक्ट्रॉन निकटवर्ती परमाणुओं पर कक्षा में प्रवाहित होते हैं। इसलिए इलेक्ट्रॉन कक्षीय आंशिक रूप से कवर करते हैं, जबकि परमाणु संयुक्त रूप से दृष्टिकोण करते हैं। ठोस पदार्थों के भीतर परमाणुओं के मिश्रण के कारण, केवल ऊर्जा स्तरों के विकल्प के रूप में, ऊर्जा बैंड का निर्माण होगा। इन्हें बारीकी से पैक किया जाता है और इसे ऊर्जा बैंड कहा जाता है। यहां आपके लिए एक सवाल है, ठोस पदार्थों में ऊर्जा बैंड?