Banda proibita

La struttura delle bande di conduzione e di valenza in un metallo, in un semiconduttore e in un isolante. (Per il Livello di Fermi si veda la relativa voce)

La banda proibita o più propriamente intervallo di banda (in inglese band gap)[1] di un isolante o di un semiconduttore è l'intervallo di energia interdetto agli elettroni.

Ovvero, in un isolante (o semiconduttore non drogato), non può esistere un elettrone, in uno stato stazionario, che abbia un'energia compresa tra gli estremi nella banda proibita. Generalmente la banda permessa di energia inferiore si chiama banda di valenza, mentre quella superiore si chiama banda di conduzione.

Il gap energetico tra banda di valenza e conduzione è utilizzato per classificare i materiali in merito alle caratteristiche elettroniche: si considerano conduttori quelli che esibiscono bande sovrapposte o con un piccolissimo gap, mentre sono definiti isolanti quelli che presentano un'ampia zona interdetta. A metà strada si collocano i semiconduttori, simili agli isolanti, ma con una banda interdetta relativamente poco ampia.

Nella banda proibita avvengono i processi di ricombinazione elettrone - lacuna. Il procedimento attraverso cui si modificano le posizioni fisiche e le interazioni energetiche di elettroni e lacune viene chiamato band-gap engineering.

Il silicio non drogato ha una banda proibita di circa 1,12 eV a temperatura ambiente.

  1. ^ In italiano si utilizza spesso il termine "banda proibita", sebbene sia una traduzione errata dall'inglese band gap. L'errore sta nel considerarla una "banda", quando invece si tratta di un "gap della banda" (o meglio ancora un "gap tra le bande"). Analogamente si dovrebbe parlare di "gap di energia" anziché "energia di gap".

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