En la mayoría de las introducciones a la física del estado sólido que he leído, explican el origen, básicamente, de la brecha de banda de la siguiente manera: al hacer una superposición de las ondas estacionarias dentro de una BZ, se pueden encontrar dos ecuaciones de onda con diferentes bandas de energía, con un posible desfase entre ellos (el band gap) .
Sin embargo, tengo dificultad para relacionar esto con las bandas de conducción/valencia. ¿La banda de "energía más baja" es siempre la banda de valencia y la de más alta siempre la banda de conducción? O preguntado de otra manera: ¿ Cómo sabemos que los electrones se llenan hasta la parte superior de la banda de valencia a cero grados K (que se superpone con la banda de conducción en los metales)? ¿No parece haber alguna propiedad matemática inherente en la teoría que garantice esto?
Espero tener sentido, de lo contrario estaré encantado de aclarar mi pregunta. Gracias.
En los aisladores, la banda de valencia y las bandas inferiores comprenden los estados cuánticos suficientes para el número de electrones en el material sin carga. Si no hay energía térmica para promover electrones en bandas más altas, la banda de valencia, en equilibrio, estará llena. Y dado que es un aislante, no hay electrones en la siguiente banda superior (de conducción).
Si el material es un metal, algunos (pero no todos) los estados de la banda de conducción también están ocupados.
Los semiconductores, a temperatura cero absoluta, se convierten en aislantes.
curioso