Materiales conductores

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Materiales Conductores, Semiconductores y Aislantes
Al separar dos átomos (de carga n) considerablemente no interactúan entre sí y sus niveles de energía se pueden considerar casi nulos, o sea, como aislados pero al juntar estos dos átomos, sus órbitas exteriores empezaran a traslaparse y al llegar a una interacción bastante intensa forman dos niveles diferentes (n). Al realizar esto con un grannúmero de átomos ocurre algo similar. Conforme los átomos se acercan unos a otros, los diversos niveles de energía atómicos empiezan a dividirse. A esta división es a lo que podemos llamar una Banda, y el ancho de esta banda de energía que surge de un nivel de energía atómica particular es independiente del número de átomos en un sólido. El ancho de una banda de energía depende sólo de lasinteracciones de vecinos cercanos, en tanto que el número de niveles dentro de la banda depende del número total de partículas interactuando.
En otras palabras sería lo mismo decir que los electrones pueden ocupar un número discreto de niveles de energía, pueden tener solamente aquellas energías que caen dentro de las bandas permitidas. La banda donde se mueven normalmente los electrones de valencia seconoce como banda de valencia, y los electrones que se mueven libremente y conducen la corriente se mueven en la banda de conducción.
Conductores: Para los conductores la banda de conducción y la de valencia se traslapan, en este caso, el traslape favorece ya que así los electrones se mueven por toda la banda de conducción.
Aislantes: En este caso las bandas de valencia y conducción seencuentran muy bien separadas lo cual casi impide que los electrones se muevan con mayor libertad y facilidad.
Semiconductores: En el caso de los semiconductores estas dos bandas se encuentran separadas por una brecha muy estrecha y esta pequeña separación hace que sea relativamente fácil moverse, no con una gran libertad pero no les hace imposible el movimiento.

La Banda de Valencia: Es un nivel deenergía en el que se realizan las combinaciones químicas. Los electrones situados en ella, pueden transferirse de un átomo a otro, formando iones que se atraerán debido a su diferente carga, o serán compartidos por varios átomos, formando moléculas.
Ejemplo:
El átomo de Sodio (Na) tiene 11 electrones, 2 en la primera capa, 8 en la segunda y 1 en la tercera, y el Cloro (Cl) tiene 17electrones, 2 en la primera, 8 en la segunda y 7 en la tercera. Debido a que todos los átomos tienden a tener 8 electrones en la última capa (regla del octete): el Sodio cederá 1 electrón al Cloro con lo que el primero se quedará con 8 electrones en su ahora última capa, en cambio el Cloro aceptará ese electrón pasando su última capa de tener 7 electrones a 8

Así pues. El átomo de Sodio que ha perdido unelectrón se ha transformado en un ión positivo:

Átomo de Sodio (Na)

Ión Sodio (Na+)
Y el Cloro que lo ha ganado se transforma en un ión negativo:

Átomo de Cloro (Cl)

La Banda de conducción: Es un nivel de energía en el cual los electrones están aún más desligados del núcleo, de tal forma que, en cierto modo, todos los electrones (pertenecientes a esa banda) están compartidospor todos los átomos del sólido, y pueden desplazarse por este formando una nube electrónica.
Cuando un electrón situado en la banda de valencia se le comunica exteriormente energía, bien sea eléctricamente, por temperatura, luz, etc. Puede (al ganar energía) saltar a la banda de conducción, quedando en situación de poder desplazarse por el sólido.
La banda prohibida: (en inglés bandgap), enla física del estado sólido y otros campos relacionados, es la diferencia de energía entre la parte superior de la banda de valencia y la parte inferior de la banda de conducción. Está presente en aislantes y semiconductores.
La conductividad eléctrica de un semiconductor intrínseco (puro) depende en gran medida de la anchura del gap. Los únicos portadores útiles para conducir son los electrones...
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