Semiconductores, Física del Estado Sólido

Sabemos que los conductores conducen porque su banda de energía de valencia está "a la mitad" llena, y k ("vector de onda") puede aumentar y, por lo tanto, los electrones bajo la influencia de un campo eléctrico pueden "moverse", y de manera similar los aisladores no conducen, porque la banda de valencia está llena y tenemos una brecha de energía "grande" entre la banda de valencia y la de conductividad.

Mi pregunta: ¿Por qué, bajo la influencia de un campo eléctrico, los electrones no pueden "saltar" a la siguiente banda de energía (esa es la banda de conductividad), donde su k ("vector de onda") puede aumentar "más libremente" y por lo tanto conducir electricidad?

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Se necesita energía para dar el salto, pero si el campo eléctrico es lo suficientemente grande, puede hacer que un aislante conduzca.
Entonces... ¿bajo un campo eléctrico lo suficientemente grande, los electrones "saltan" de la banda de valencia a la banda de conductividad? , o no es esa la forma correcta de entender esto?
El fuerte campo eléctrico hace que los electrones enlazados sean expulsados ​​de los átomos y se conviertan en portadores de carga móviles.
¿Eso significa que esos electrones están en la banda de energía de conductividad?
¿Qué tipo de campo eléctrico? Por contexto, creo que te refieres a un campo estático o que varía lentamente, no a un campo eléctrico óptico, de radio o de rayos X. ¿Puedes aclarar?
Campo eléctrico estático, invariable y homogéneo

Respuestas (1)

Lo dijiste aquí:

tenemos una brecha de energía "grande" entre la valencia y la banda de conductividad.

Si proporciona suficiente energía, los electrones saltarán a la banda de conducción (se excitarán). Los semiconductores y los aisladores no tienen muchas diferencias, simplemente se les llama aisladores cuando el espacio es grande y semiconductores cuando es pequeño.

Los materiales semiconductores pueden reaccionar con la luz solar (efecto fotovoltaico en las células solares), mientras que los inductores (como el aire) se vuelven conductores cuando ves un relámpago.

"Si proporcionas suficiente energía, los electrones saltarán a la banda de conducción (se excitarán)". Ok... lo entiendo... pero ¿por qué los electrones no pueden hacer ese salto usando la energía que obtienen del campo eléctrico? (su energía aumenta a medida que "aceleran", <--- su k ("vector") se hace más grande.
¿Quizás el campo eléctrico no puede suministrar suficiente energía en un "paquete" para que el electrón haga ese salto?
En un campo lo suficientemente grande, obtienes túneles o saltos.
@ Lukas8281 El punto de vista del "paquete" es exactamente el punto. Ese es todo el origen de la mecánica cuántica cuando se descubrió el comportamiento cuantificado de los fotones. Un fotón con suficiente energía puede excitar electrones, pero muchos fotones de menor energía no pueden.
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