Bande de conduction
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En physique du solide, la bande de conduction est où se situent les états d'énergie supérieure délocalisés. Les électrons occupant cette bande sont appelés électrons de conduction, ou électrons libres.
Pour les isolants et les semi-conducteurs, il y a une bande interdite entre la bande de conduction et la bande de valence. Pour les métaux, la bande de conduction est la même que la bande de valence.
[modifier] Structure en bandes
Dans un solide cristallin, les électrons occupent des états quantiques ayant la symétrie du cristal. Chacun de ces états est caractérisé par une énergie et l'ensemble des énergies accessibles par les électrons est appelé le spectre. Pour tous les solides cristallins ce spectre est constitué de plusieurs bandes d'énergies accessibles et séparées par des bandes interdites.
En raison du principe d'exclusion de Pauli, les électrons (fermions) d'un cristal se répartissent sur des états quantiques distincts. À basse température et à température ambiante, tous les états de basse énergie sont occupés; les bandes se remplissent ainsi par niveaux d'énergies croissants.
[modifier] Bande de conduction
Les états d'énergie supérieure sont délocalisés et appartiennent à la bande de conduction. Les électrons occupant cette bande sont appelés électrons de conduction, ou électrons libres. Ils ont assez d'énergie pour pouvoir être accélérés par un champ électrique, ce qui engendre un courant électrique.
Lorsque la bande de conduction n'est pas entièrement remplie, le cristal peut conduire le courant électrique. Il s'agit alors d'un métal.
Lorsque la bande de conduction est vide, le cristal est un isolant (ou un semi-conducteur).
