Diccionario de Electrónica

¿Qué es Banda de conducción?

En electrónica, la "banda de conducción" es un concepto fundamental que se refiere a uno de los niveles de energía en la estructura de bandas de un material conductor, como un metal o un semiconductor. Para entender completamente este concepto, es importante tener en cuenta algunas nociones básicas sobre la estructura de bandas en sólidos y cómo influye en las propiedades eléctricas de los materiales.

Los sólidos, como los metales y los semiconductores, están compuestos por átomos que se unen para formar una red cristalina tridimensional. Los electrones en un sólido ocupan diferentes niveles de energía, que están agrupados en lo que se llama una "estructura de bandas". Esta estructura de bandas está compuesta por dos regiones principales: la banda de valencia y la banda de conducción.

Banda de valencia: Esta es la banda de energía más baja que contiene electrones. Los electrones en la banda de valencia están fuertemente ligados a los átomos y tienen una energía relativamente baja. Estos electrones no pueden moverse libremente dentro del material y, por lo tanto, no contribuyen significativamente a la conductividad eléctrica.
Banda de conducción: Por encima de la banda de valencia, hay una banda de energía llamada banda de conducción. Los electrones en esta banda tienen energía más alta y están menos atados a los átomos. Como resultado, los electrones en la banda de conducción pueden moverse más libremente a través del material. Estos electrones libres son responsables de la conductividad eléctrica en el material.

La brecha de energía, también conocida como "ancho de banda prohibida" o "ancho de banda de energía", es la diferencia de energía entre la banda de valencia y la banda de conducción. Esta brecha de energía determina si un material es conductor, semiconductor o aislante:

Conductor: En los conductores, la banda de valencia se superpone con la banda de conducción, lo que permite que los electrones se muevan fácilmente de la banda de valencia a la banda de conducción. Esto permite una alta conductividad eléctrica.
Semiconductor: En los semiconductores, hay una pequeña brecha de energía entre la banda de valencia y la banda de conducción. A temperaturas más altas o mediante la adición de impurezas, los electrones pueden adquirir suficiente energía para moverse de la banda de valencia a la banda de conducción, lo que resulta en una conductividad eléctrica moderada.
Aislante: En los aislantes, hay una brecha de energía significativamente grande entre la banda de valencia y la banda de conducción. Los electrones no pueden adquirir fácilmente la energía necesaria para moverse a la banda de conducción, lo que resulta en una baja conductividad eléctrica.

En resumen, la banda de conducción es una región de energía en la estructura de bandas de un material donde los electrones pueden moverse libremente y contribuir a la conductividad eléctrica del material. Su posición y ancho de banda prohibida tienen un impacto crucial en las propiedades eléctricas del material, y esto es esencial para comprender el comportamiento de los materiales en dispositivos electrónicos.