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Wie entstehen Bänder?
Entstehung der Bänder Nähert man zwei Atome einander an, so spalten sich, ab einem gewissen Abstand, die atomaren Elektronenniveaus aufgrund der elektrostatischen Wechselwirkung der Elektronen der beiden Atome auf. Die Energieniveaus verschieben sich jeweils leicht nach oben und unten.
Was beschreibt das Bändermodel eines Festkörpers?
Das Bändermodell für Festkörper In verschiedene Bahnen besitzen die Elektronen verschiedene Energien. In einem Festkörper mit einer großen Anzahl von Atomen treten durch die Wechselwirkungen nicht mehr diskrete Energieniveaus, sondern relativ breite Energiebereiche auf, die man als Energiebänder bezeichnet.
Wie entstehen energiebänder im kristallinen Festkörper?
Entstehung der Bänder Dies gilt auch für weit voneinander entfernte Atome. Betrachtet man nun einen Kristall, bei dem eine Vielzahl von Atomen miteinander wechselwirken, steigt die Anzahl der erlaubten Energiezustände entsprechend, sie verschmelzen zu gemeinsamen Energiebändern.
Warum können volle Bänder keinen Strom leiten?
Denn damit ein elektrischer Strom fließen kann, müssen die Elektronen ihren Impuls ändern können. Dadurch ändert sich auch ihre Energie. Das ist nur möglich, wenn passende Energiezustände frei sind. In einem voll besetzten Band ist das nicht der Fall, daher kann ein vollbesetztes Band nicht leiten.
Wie verhalten sich Elektronen im nichtleiter?
Bei Isolatoren ist das Valenzband durch die Bindungen der Atome voll mit Elektronen besetzt. Sie können sich darin nicht bewegen, da sie zwischen den Atomen „eingesperrt“ sind. Um leiten zu können müssten sich die Elektronen aus dem voll besetzten Valenzband in das Leitungsband bewegen.
Was gibt die Bandlücke an?
Als Bandlücke (engl. band gap) bzw. verbotene Zone wird der energetische Abstand zwischen Valenzband und Leitungsband eines Festkörpers bezeichnet. Dessen elektrische und optische Eigenschaften werden wesentlich durch die Größe der Bandlücke bestimmt.
Sind Metalle Halbleiter?
Mit dem Energiebändermodell lässt sich zum Bespiel erklären, ob ein Material ein metallischer Leiter, ein Isolator oder ein Halbleiter ist. Da bei einem Metall grundsätzlich das oberste besetzte Band (das Valenzband) und das unterste unbesetzte Band (das Leitungsband) überlappen, sind Metalle elektrische Leiter.
Wie wird die Größe der Bandlücke bestimmt?
Dessen elektrische und optische Eigenschaften werden wesentlich durch die Größe der Bandlücke bestimmt. Die Größe der Bandlücke wird üblicherweise in Elektronenvolt (eV) angegeben.
Was ist bei einer indirekten Bandlücke möglich?
Bei einer indirekten Bandlücke ist das Minimum des Leitungsbandes gegenüber dem Maximum des Valenzbandes auf der -Achse verschoben, d. h. der kleinste Abstand zwischen den Bändern ist versetzt. Die Absorption eines Photons ist nur bei einer direkten Bandlücke effektiv möglich,…
Ist die Lücke zwischen den Bändern von entscheidender Bedeutung?
Jeder dieser Bereiche stellt eine Lücke zwischen den Bändern dar, jedoch ist für die physikalischen Eigenschaften eines Festkörpers nur die eventuelle Lücke zwischen dem höchsten noch vollständig mit Elektronen besetzten Band (Valenzband, VBM) und dem nächsthöheren (Leitungsband, CBM) von entscheidender Bedeutung.
Was ist die Bandlücken-Energie des Solarzellen-Materials?
Die Tabelle zeigt außerdem, dass die Bandlücken-Energie des Solarzellen-Materials Silizium – abgesehen von seinem Vorläufer, dem selteneren, teureren Germanium – die geringste ist. Dem Silizium muss also vergleichsweise wenig Energie zugeführt werden, um Strom zu leiten.