TEORIA DE BANDAS

TEORIA DE BANDAS: CONDUCTORES, SEMICONDUCTORES Y AISLANTES
En función de su conductividad eléctrica, los sólidos se pueden clasificar en tres grupos: aislantes, conductores y semiconductores.Esta última propiedad, la semiconductividad, no puede ser explicada a partir del modelo del mar de electrones visto hasta ahora para el enlace metálico. Se requiere una teoría más profunda que es lateoría de bandas la cual, además de explicar la semiconductividad, explica también por qué los metales son muy buenos conductores de la electricidad. Consideremos el metal litio, cuya configuraciónelectrónica es:

Vemos que un átomo de litio presenta un orbital 1s lleno (con 2 electrones) y un orbital 2s semilleno (con 1 electrón). También podemos considerar a efectos prácticos los orbitales 2p, queestarán en la capa de valencia del litio, aunque vacíos. Pues bien, la Teoría de bandas considera que los orbitales atómicos de valencia de los N átomos del litio que estarán formando enlace metálico,se combinan entre sí para dar unos orbitales moleculares, pertenecientes a todo el cristal y con energías muy semejantes entre sí. Tan cercanos se hallan energéticamente estos orbitales molecularesformados, que decimos que dan lugar a una banda. Se obtienen tantos orbitales moleculares como orbitales atómicos se combinen.

A la banda formada por los orbitales 2s semillenas se le llama banda devalencia. A la banda vacía formada por los orbitales 2p, se le llama banda de conducción.

Por tanto, en los metales, hay bandas de valencia, que son bandas en las que se hallan los electrones devalencia y pueden estar llenas o semillenas, dependiendo de la configuración electrónica del metal, y bandas de conducción, que pueden hallarse vacías o parcialmente vacías y facilitan la conducciónporque son energéticamente accesibles. De hecho, los metales son conductores porque las bandas de valencia y de conducción se superponen, y esto hace que los electrones se muevan con libertad de una...