Duda física rápida (teoría de bandas)

En un cristal... ¿Por qué los electrones de una banda totalmente ocupada no contribuyen a la conducción eléctrica cuando actúa un campo eléctrico externo?


Mi respuesta sería que se debe a que los electrones allí están ligados y por tanto sometidos a un potencial muy grande. Pero no la veo muy rigurosa, ¿alguien lo puede explicar bien?
Pues según lo que recuerdo, sólo contribuyen a la conducción eléctrica, aquello electrones que se han desligado del átomo y por lo tanto son libres para moverse.

Esto ocurre sólo con la banda de de conducción, en el resto de bandas, los electrones están "ligados" al átomo y por lo tanto al no poder moverse con liberta, no pueden conducir la electricidad.

Si por respuesta rigurosa te refieres a demostrada mediante ecuaciones, no puedo ayudarte, sólo puedo remitirte a la teoría de bandas y ya la conoces.

Saludos
nachocube escribió:Pues según lo que recuerdo, sólo contribuyen a la conducción eléctrica, aquello electrones que se han desligado del átomo y por lo tanto son libres para moverse.

Esto ocurre sólo con la banda de de conducción, en el resto de bandas, los electrones están "ligados" al átomo y por lo tanto al no poder moverse con liberta, no pueden conducir la electricidad.

Si por respuesta rigurosa te refieres a demostrada mediante ecuaciones, no puedo ayudarte, sólo puedo remitirte a la teoría de bandas y ya la conoces.

Saludos


Estoy de acuerdo, solo añadir, ¿De Que tipo de material estamos hablando?

En un Conductor la ultima banda, llamada banda de conducción está parcialmente llena por eso hay lugares libres para que el electrón adquiera esa "energia" que se le da y se mueva hacia posiciones de energía más elevadas, formandose así un par electron-hueco, y ayudando a la conductividad del material. Hay otro caso que no recuerdo bien cuando se daba, y era que las bandas de conducción y valencia se "mezclaban" y estos materiales conducian muy bien la electricidad, por lo mismo de antes.

En un semiconductor la última banda esta completamente llena(banda de valencia) y la siguiente vacía(banda de conducion) pero la energy gap que las separa es fácilmente superable, con muy poca energía del orden del electrón voltio, que se puede superar, según el semiconductor, con simplemente la temperatura ambiente, o con alguna radiación o campo electrico. Esto hace que los electrones más proximos ha esta energy gap la salten y vayan a la banda de conducción que está vacía y por la que pueden "circular", a la vez se produce un hueco donde antes había un electrón, y estos pares electrón-hueco, son los que ayudan a la conducción.

En un aislante la banda de valencia estáa completamente llena y la de conducción vacía, pero la energy gap que las separa es muy grande, y se necesitarían fuentes de energía para superarlas que practicamente inutilizarían el material, por lo tanto no conduce la electricidad, porque la cantidad de electrones que pasan la energy gap, como es tán grande, es ínfima.


Esto más o menos es lo que recuerdo, pero vamos a esta explicación le añades las frases típicas de que si el potencial, que los electrones solo saltan si le dan la energía precisa que tiene la Eg, etc, etc haces unos esquemitas de bandas para cada caso y quedas bastante bien. Un ejemplo de cada material y listo.
La cuestión no es que exista una banda llena de electrones, el problema está en la diferencia existente entre la distancia de separación entre la banda de valencia (donde están los electrones) y la banda de conducción.
Los materiales son:
Conductor donde la B.V y la B.C están prácticamente solapadas y los electrones pueden saltar fácilmente a la B.C
Semiconductor donde están algo más separados pero con un aporte energético (calor u otra fuente), los electrones pueden saltar a la B.C

Aislante donde la B.V y la B.C están muy separadas y es imposible que los electrones puedan saltar a la B.C

El cristal (sin añadidos) es un muy mal conductor de la electricidad por esto.
El quid de la cuestión era que solo preguntaba sobre una banda totalmente ocupada. Pero bueno, a mi ya me da igual, ya he hecho el examen y ya me han dicho la nota. Un 6.5 :D xD
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