伝導帯: これは、電子が自由に移動して電気伝導率に寄与できるエネルギーバンドです。電子の高速道路のように考えてください。
何が起こるか:
* 熱励起: 電子は熱からエネルギーを獲得します(熱エネルギー)。このエネルギーは、それらを原子価帯(通常は原子に結合している場所)から伝導帯に押し込むことができます。
* 光子吸収: 電子は、光子(光)からエネルギーを吸収できます。光子に十分なエネルギーがある場合、電子を伝導帯に興奮させることができます。
* 電界: 印加された電界は、伝導帯の電子を加速し、より多くのエネルギーを与えることができます。
なぜ彼らが「去らない」のか:
* 量子力学: 材料の電子は、量子化されたエネルギーレベルに存在します。特定のエネルギー状態のみを占有することができます。
* エネルギー遷移: 電子がエネルギーを獲得すると、材料内のより高いエネルギーレベルに移行します。この遷移は、伝導帯域内のより高いエネルギー状態、または完全により高いバンド(たとえば、半導体の伝導帯)にさえあります。
例:
* 半導体: 半導体では、熱励起または光子吸収により、電子は価電子帯から伝導帯に移行できます。これが、半導体が導電性になる方法です。
* 金属: 金属には伝導帯と原子価帯が重複しているため、電子はすでに伝導帯にあり、容易に移動します。
キーポイント: 電子は伝導帯を「離れる」ことはなく、消えます。彼らは、獲得するエネルギーに応じて、バンド内または別のバンドのいずれかで、別のエネルギー状態に単に移行します。