Der Begriff Leitungsband gehort in der Festkorperphysik zum Bandermodell , mit dem die elektrische Leitfahigkeit von Materialien erklart wird. Er bezeichnet das Energieband , das uber dem hochsten, am absoluten Temperatur-Nullpunkt ( T = 0  K ) voll mit Elektronen besetzten Energieband ( Valenzband ) liegt. ^[1]

Dabei kann es ^[1]

• sich teilweise mit dem Valenzband uberlagern (z. B. bei Natrium ) und so teilweise besetzt sein (Metalle und Halbmetalle )
• vom Valenzband durch die Bandlucke getrennt und daher unbesetzt sein ( Halbleiter und Isolatoren ).

Bedeutung beim Ladungstransport [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Befinden sich Elektronen eines Materials im Leitungsband, so konnen sie aufgrund freier Energiezustande im Leitungsband leicht Energie aus einem elektrischen Feld aufnehmen. Sie bewegen sich gemaß dem Bloch-Theorem , vergleichbar freien Teilchen , als Quasiteilchen . Das Material ist daher elektrisch leitfahig.

Bei Halbleitern und Isolatoren ist das Leitungsband durch die Bandlucke vom Valenzband getrennt. Elektronen konnen diese nur durch außere Energiezufuhr uberwinden ? durch thermische , kinetische oder photonische Anregung (siehe auch: photoelektrischer Effekt ).

Die theoretische Berechnung aller Bander kristalliner Festkorper erfolgt quantenmechanisch unter Anwendung des Bloch-Theorems, um die Elektronenzustande im periodischen Potenzial (dem der Atome im Festkorper) zu erhalten.

Einzelnachweise [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

1. ↑ ^{a b} Wolfgang Demtroder : Experimentalphysik. 3: Atome, Molekule und Festkorper . 4., uberarbeitete Auflage. Springer Spektrum, Berlin Heidelberg 2010, ISBN 978-3-642-03911-9 , S.   469 .