ההבדל העיקרי בין פס הערכיות לפס ההולכה הוא שפס הערכיות קיים מתחת לרמת הפרמי בעוד שפס ההולכה קיים מעל רמת הפרמי.
להקת Valence ולהקת הולכה הם הכי קרובים לרמת Fermi. פסים אלה קובעים אפוא את המוליכות החשמלית של חומרים מוצקים. פוטנציאל כימי ברמת פרמי עבור אלקטרונים של גוף הוא העבודה התרמודינמית הנדרשת כדי להוסיף אלקטרון אחד לגוף.
מהי Valence Band?
רצועת הערכיות היא פס האלקטרונים שממנה יכולים האלקטרונים לקפוץ החוצה כאשר האטום מתרגש. כאן, האלקטרונים קופצים לרצועת ההולכה.לכן, בעצם, זהו מסלול האלקטרונים החיצוני ביותר של אטום מכל חומר שיש בו אלקטרונים. יתר על כן, מונח זה קשור קשר הדוק למונח "אלקטרון ערכיות".
מהי להקת הולכה?
רצועת ההולכה היא פס דה-לוקליזציה של רמות אנרגיה במוצק גבישי אשר מלא בחלקו באלקטרונים. לאלקטרונים אלו יש ניידות רבה והם אחראים על מוליכות חשמלית. כאן, רצועת ההולכה היא רצועת אורביטלי האלקטרונים שאליה יכולים האלקטרונים לקפוץ כאשר האטום מתרגש. אלקטרונים אלו קופצים מרצועת הערכיות. כאשר האלקטרונים נמצאים ברצועת ההולכה, לאלקטרונים אלה יש מספיק אנרגיה כדי לנוע בחופשיות בתוך חומר. תנועה זו יוצרת זרם חשמלי.
איור 01: תרשים המציג את רצועת ההולכה ורצועת ה- Valence
פער הפס הוא הפרש האנרגיה בין מצב האנרגיה התפוסה הגבוהה ביותר של פס הערכיות לבין מצב האנרגיה התפוסה הנמוכה ביותר של פס ההולכה. מרווח הפס מציין את המוליכות החשמלית של חומר. זה; פער פס גדול אומר שאנו זקוקים ליותר אנרגיה כדי לעורר אלקטרון (מפס הערכיות לפס ההולכה). ולפיכך, המוליכות החשמלית נמוכה.
מה ההבדל בין רצועת Valence לרצועת הולכה?
רצועת הערכיות היא פסי האלקטרונים שמהם יכולים האלקטרונים לקפוץ החוצה כאשר האטום מתרגש. בינתיים, רצועת ההולכה היא פס דה-לוקאלי של רמות אנרגיה במוצק גבישי אשר מלא בחלקו באלקטרונים. ההבדל העיקרי בין רצועת הערכיות לפס ההולכה הוא שרצועת הערכיות קיימת מתחת לרמת ה-fermi בעוד שרצועת ההולכה קיימת מעל רמת ה-Fermi.
יתרה מכך, כאשר אטום מתרגש עקב אספקת אנרגיה, האלקטרונים נוטים לקפוץ לרצועת ההולכה מרצועת הערכיות. זה בגלל שרצועת ההולכה נמצאת במצב אנרגיה גבוהה ורצועת הערכיות נמצאת במצב אנרגיה נמוכה.
סיכום – רצועת Valence vs Conduction Band
רצועת הערכיות היא פס האלקטרונים שממנה יכולים האלקטרונים לקפוץ החוצה כאשר האטום מתרגש. אבל, רצועת ההולכה היא פס דה-לוקאלי של רמות אנרגיה במוצק גבישי אשר מלא בחלקו באלקטרונים. לכן, ההבדל העיקרי בין רצועת הערכיות לפס ההולכה הוא שרצועת הערכיות קיימת מתחת לרמת ה-fermi בעוד שרצועת ההולכה קיימת מעל רמת ה-Fermi.
