Co je to pásmová mezera?

Otázka: Co je to pásmová mezera?

Odpověď: Pásová mezera, nazývaná také bandgap nebo energetická mezera, je oblast energií v pevné látce, kde nemohou existovat žádné elektronové stavy.

Otázka: Co tento termín označuje ve fyzice a chemii pevných látek?

Odpověď: Tento termín označuje rozdíl energií (v elektronvoltech) mezi horní částí valenčního pásu a spodní částí vodivostního pásu. Je to také energie potřebná k uvolnění elektronu vnějšího obalu z jeho oběžné dráhy kolem jádra, aby se stal pohyblivým nosičem náboje.

Otázka: Jak ovlivňuje elektrickou vodivost?

Odpověď: Pásová mezera je hlavním faktorem určujícím elektrickou vodivost pevné látky. Látky s velkými pásovými mezerami jsou obecně izolanty, látky s menšími pásovými mezerami jsou polovodiče. Vodiče mají buď velmi malé pásové mezery, nebo nemají žádné pásové mezery, pokud se energetické hladiny valenčních a vodivostních pásů překrývají.

Otázka: Jak se pohybují elektrony v pevných látkách?

Odpověď: Elektrony se mohou v pevných látkách volně pohybovat, když se po uvolnění z oběžných drah kolem jader stanou pohyblivými nosiči náboje.

Otázka: Co se stane, když elektrony dosáhnou vyšších energií?

Odpověď: Když elektrony dosáhnou vyšších energií, mohou přeskočit energetickou bariéru vytvořenou pásmovou mezerou a stát se volnými elektrony, které se mohou volně pohybovat v pevném materiálu.

Otázka: Jsou všechny pevné látky izolátory nebo polovodiče?

Odpověď: Ne všechny pevné látky jsou izolátory nebo polovodiče; některé mohou být vodiči, pokud se jejich valenční a vodivostní pásy překrývají, což vede k velmi malým nebo žádným pásovým mezerám.