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धातुओं में चालन बैंड और संयोजकता बैंड के बीच का बैंड अंतराल होता है:
0 eV
6.0 eV
0.7 eV
1 eV
0 eV
धातुओं में, संयोजकता बैंड और चालन बैंड एक-दूसरे के ऊपर स्थित होते (overlap करते) हैं, जिसका अर्थ है कि उनके बीच कोई वर्जित ऊर्जा अंतराल (forbidden energy gap) नहीं होता है। नतीजतन, बैंड अंतराल को 0 eV माना जाता है, जिससे इलेक्ट्रॉन स्वतंत्र रूप से गति कर सकते हैं और कमरे के तापमान पर बिजली का संचालन कर सकते हैं।
धातुओं में, संयोजकता बैंड और चालन बैंड एक-दूसरे के ऊपर स्थित होते (overlap करते) हैं, जिसका अर्थ है कि उनके बीच कोई वर्जित ऊर्जा अंतराल (forbidden energy gap) नहीं होता है। नतीजतन, बैंड अंतराल को 0 eV माना जाता है, जिससे इलेक्ट्रॉन स्वतंत्र रूप से गति कर सकते हैं और कमरे के तापमान पर बिजली का संचालन कर सकते हैं।
संयोजकता बैंड को लोगों से भरे एक कमरे के रूप में और चालन बैंड को एक हॉलवे (गलियारे) के रूप में सोचें; धातुओं में, कमरे और हॉलवे के बीच की दीवार गायब होती है, जिससे लोग बिना किसी बाधा को पार किए स्वतंत्र रूप से बाहर निकल सकते हैं।
METAL = M (Missing/गायब) E (Energy/ऊर्जा) T (Through/आर-पार) A (Always/हमेशा) L (Low/कम) अंतराल
Eg=Ec−Ev=0 — जहाँ Eg बैंड अंतराल है, Ec चालन बैंड ऊर्जा है, और Ev संयोजकता बैंड ऊर्जा है।
ठोस-अवस्था भौतिकी में बैंड सिद्धांत के अनुसार, किसी सामग्री के विद्युत गुण ऊर्जा बैंड द्वारा निर्धारित होते हैं। चालकों (धातुओं) में, संयोजकता इलेक्ट्रॉन उच्चतम ऊर्जा अवस्थाओं पर कब्जा कर लेते हैं जिससे कोई वर्जित अंतराल नहीं बचता, जो उन्हें अतिरिक्त तापीय ऊर्जा की आवश्यकता के बिना चालन बैंड में जाने में सक्षम बनाता है।
शून्य बैंड अंतराल के कारण धातुओं को चालक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
धातुओं में इलेक्ट्रॉन विस्थानिक (delocalized) होते हैं, जो एक इलेक्ट्रॉन समुद्र बनाते हैं।
बैंड का अतिव्यापन (overlap) उच्च तापीय और विद्युत चालकता की व्याख्या करता है।
उच्च विद्युत चालकता
कुशल ऊष्मा स्थानांतरण
तापमान के प्रति उच्च संवेदनशीलता (तापमान बढ़ने पर प्रतिरोध बढ़ता है)
विद्युत वायरिंग और सर्किटरी
हीट एक्सचेंजर्स
| Feature | धातु (चालक) | सिलिकॉन (अर्धचालक) |
|---|---|---|
बैंड अंतराल (Eg) | 0 eV | 1.1 eV |
विकल्प B (6.0 eV) हीरे जैसे कुचालक के लिए विशिष्ट है।
विकल्प C (0.7 eV) जर्मेनियम के लिए बैंड अंतराल है।
विकल्प D (1.1 eV) कमरे के तापमान पर सिलिकॉन के लिए बैंड अंतराल है।
A सही है — धातुओं में, संयोजकता और चालन बैंड पूरी तरह से अतिव्याप्त (overlap) होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप 0 eV का वर्जित ऊर्जा अंतराल होता है।
बैंड अंतराल के क्रम को हमेशा याद रखें: धातु (0 eV) < अर्धचालक (~0.5 - 2 eV) < कुचालक (> 5 eV)।
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