Teoria das bandas dos solidos

Teoria das
Bandas dos
Sólidos.

Artur do Nascimento
06
2213
Química
E.T.E Visconde de Mauá

Há materiais que apresentam altos graus de condutividade elétrica, os condutores, enquanto outros comportam-se como excelentes isolantes e, portanto com baixa ou nenhuma condutividade. Há outros ainda denominados de semi-condutores, cujas propriedades de condução elétrica situam-se entre aqueles matérias anteriormente citados. A teoria que melhor explica estas propriedades é a Teoria de Bandas em sólidos. Um sólido pode ser pensado como formado por átomos isolados. E cada átomo no sólido apresenta um número expressivo de níveis discretos de energia que podem ser ocupados pelos elétrons atômicos. Normalmente, os elétrons ocupam os estados de mais baixas energias. É possível ocorrer excitação destes estados eletrônicos para níveis mais altos em energia. Usualmente, somente os elétrons que ocupam originalmente os estados mais altos em energia no átomo, os chamados elétrons de valência. Se não houver interação entre os átomos, os níveis de energia serão idênticos àqueles dos átomos isolados, com o número de níveis para um particular valor de energia sendo duplicado pelo fato de haver dois átomos presentes no sistema. Similarmente, se mais átomos forem adicionados ao sistema, haverá um maior número de desdobramentos de níveis. E porque existem 1023 átomos em um sólido, cada nível de energia de partícula única sofrerá desdobramentos em um número enorme de partes. O modo como os elétrons ocupam as bandas disponíveis de energia é governado pelo Princípio de Exclusão de Pauli. As bandas são preenchidas com elétrons de maneira similar ao que ocorre quando níveis de elétrons são ocupados em átomos de muitos elétrons. Como exemplo, o 11Na tem seus níveis de energia ocupados até o nível 3s que tem um elétron. De maneira similar, as bandas em sólidos podem ser totalmente preenchidas, parcialmente preenchidas e vacantes. A banda com mais alto nível de energia