01. 에너지 밴드란? (Energy Band) (Valence & Conduction & Forbidden Band)

 

이번 포스팅에선

에너지 밴드(Energy Band)에 대해서 알아보려한다.

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1. 에너지 밴드란?

<1.1>

 

먼저, 에너지 밴드는 어떤 상황에서

존재하는지에 대해 먼저 알아보자.

 

원자와 원자 사이의 거리에 따른 전자의 에너지 Graph

 

- 위 이미지 Graph와 같이

에너지 밴드는 A구간에만 존재한다.

 

- 즉, 원자와 원자 사이의 거리가

일정 수준 이하일 때(가까울 때) 존재한다.

 

- 좀 더 구체적으로,

물질이 고체 또는 고밀도의 액체 상태로

존재할 때 에너지 밴드가 존재한다.

 

<1.2>

 

에너지 밴드는 왜??

원자와 원자 사이의 거리가 가까울 때 형성될까?

 

밴드라는 단어 자체를

서로 다른 여러 Energy Level이

띠를 이룬다는 의미로 생각해보자.

 

- 원자와 원자 사이가 멀 때에는(구간 B)

각 원자의 전자는

서로 같은 Energy Level을 갖는다.

 

- 원자와 원자 사이의 거리가 가까워질수록(구간 A)

동일한 Energy Level을 가지고 있었던

각 원자의 전자들이 서로에게 영향을 끼쳐

서로 다른 Energy Level을 갖게 된다.

 

이렇게 만들어진 수많은 Energy Level이 모여

Band를 형성하게 되고,

이것이 에너지 밴드인 것이다.

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2. 에너지밴드의 종류?

 

 

1. 가전자대 (Valence Band)

 

- 원자의 최외각 전자가 모여 있는 Energy Band.

 

2. 전도대 (Conduction Band)

 

- 원자의 최외각 전자가

에너지를 얻어 이동하는 Energy Band.

 

- 최외각 전자가 가전자대를 벗어나

자유전자로서 존재할 수 있는 Energy Band.

 

3. 금지대 (Forbidden Band)

 

- 가전자대와 전도대 사이의 Energy Band.

 

- 전자가 존재할 수 없는 Energy Band.

 

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위 글은 기업의 구매, 영업, 설계 담당자에게 도움을 드리기 위한 참조용 글입니다.