انرجی بینڈ کیا ہے اور اس کی درجہ بندی کیا ہے؟

سالڈوں میں انووں کا انتظام ، مائع ، اور گیسیں ایک جیسی نہیں ہیں۔ سالڈ میں ، ان کو قریب سے ترتیب دیا جاتا ہے تاکہ انو کے جوہری کے اندر موجود الیکٹران پڑوسی کے ایٹم مدار میں چلے جائیں۔ گیسوں میں ، انو کا انتظام قریب نہیں ہوتا ہے ، جبکہ ، مائعات میں ، یہ اعتدال پسند ہوتا ہے۔ لہذا جب ایٹم باہمی طور پر قریب آتے ہیں تو الیکٹران مدار کا جزوی طور پر احاطہ کرتا ہے۔ ٹھوس کے اندر ایٹموں کو جوڑنے کی وجہ سے ، واحد توانائی کی سطح کے متبادل کے طور پر ، توانائی کے بینڈ کی سطح تشکیل دی جاتی ہے۔ توانائی کی سطح کا سیٹ قریب سے پیک کیا جاتا ہے جسے انرجی بینڈ کے نام سے جانا جاتا ہے۔

انرجی بینڈ کیا ہے؟

انرجی بینڈ تعریف ہے ، اس کے اندر ایٹموں کی تعداد ایک کرسٹل پتھر ایک دوسرے کے قریب ہوسکتے ہیں اسی طرح متعدد الیکٹران ایک دوسرے کے ساتھ بات چیت کریں گے۔ ان کے خول میں الیکٹرانوں کی توانائی کی سطح ان کی توانائی کی سطح میں ہونے والی تبدیلیوں کی وجہ سے ہوسکتی ہے۔ کی اہم خصوصیت توانائی بینڈ یہ ہے کہ الیکٹرانکس کی توانائی کی ریاستیں مختلف حدود میں مستحکم ہیں۔ لہذا ، کسی ایٹم کی توانائی کی سطح سے لے جانے والے بینڈ اور والنس بینڈ میں تبدیلی آئے گی۔

انرجی بینڈ تھیوری

نظریہ بوہر کے مطابق ، ایٹم کے ہر خول میں مختلف سطحوں پر توانائی کی ایک الگ مقدار شامل ہوتی ہے۔ یہ نظریہ بنیادی طور پر کے بارے میں تفصیلات دیتا ہے الیکٹرانوں کا مواصلت اندر کے خول اور باہر شیل کے درمیان۔ تھیوری آف انرجی بینڈ کے مطابق ، انرجی بینڈ کو تین اقسام میں درجہ بند کیا گیا ہے جس میں مندرجہ ذیل شامل ہیں۔

توانائی بینڈ تھیوری

• والنس بینڈ
• حرام توانائی کا فرق
• کنڈک بینڈ

بیلنس بینڈ

جوہری کے اندر الیکٹرانوں کا بہاؤ مقررہ توانائی کی سطح میں ہوتا ہے تاہم اندرونی خول میں الیکٹران کی توانائی برقیوں کے بیرونی شیل سے برتر ہوتی ہے۔ بیرونی خول کے اندر موجود الیکٹرانوں کو بیلنس الیکٹران کا نام دیا گیا ہے۔

ان الیکٹرانوں میں توانائی کی سطح کا ایک تسلسل شامل ہوتا ہے جو ویلینس بینڈ کے نام سے ایک توانائی بینڈ تشکیل دیتا ہے۔ اس بینڈ میں زیادہ سے زیادہ مقبوضہ توانائی شامل ہے۔

کنڈکینڈ بینڈ

والینس الیکٹران کمرے کے درجہ حرارت پر نیوکلئس کی طرف آسانی سے منسلک ہوتے ہیں۔ والینس الیکٹرانوں میں سے کچھ الیکٹران آزادانہ طور پر بینڈ کو چھوڑ دیں گے۔ لہذا یہ مفت الیکٹران کہلاتے ہیں کیونکہ وہ پڑوسی ایٹموں کی طرف بہتے ہیں۔

یہ مفت الیکٹران ایک ایسے موصل کے اندر موجودہ بہاؤ کو چلائیں گے جس کو ترسیل الیکٹران کہا جاتا ہے۔ جس بینڈ میں الیکٹران شامل ہیں اسے کنڈکشن بینڈ کا نام دیا گیا ہے اور اس کی قابض توانائی کم ہوگی۔

حرام گیپ

حرام خالی فاصلہ کنڈکشن بینڈ اور والینس بینڈ کے مابین خلا ہے۔ یہ بینڈ توانائی کے بغیر حرام ہے۔ لہذا اس بینڈ میں الیکٹران کا کوئی بہاؤ نہیں ہے۔ الیکٹرانوں کا بہاؤ والینس سے لے کر چلنے تک اس خلا سے گزر جائے گا۔

اگر یہ خلا زیادہ ہے تو ، پھر والینس بینڈ میں الیکٹران مضبوطی سے نیوکلئس کی طرف پابند ہیں۔ فی الحال ، اس بینڈ سے الیکٹرانوں کو باہر نکالنے کے لئے ، تھوڑی سے باہر کی طاقت کی ضرورت ہے ، جو حرام توانائی کے فرق کے برابر ہے۔ مندرجہ ذیل آریگرام میں ، دو بینڈوں کے ساتھ ساتھ ایک ممنوع فرق کو بھی نیچے بیان کیا گیا ہے۔ فرق کے سائز کی بنیاد پر ، سیمی کنڈکٹرز ، کنڈکٹر اور انسولٹر تشکیل دیئے جاتے ہیں۔

انرجی بینڈ کی اقسام

توانائی کے بینڈوں کو تین اقسام میں درجہ بندی کیا گیا ہے

• انسولٹر
• سیمی کنڈکٹر
• کنڈکٹر

انسولٹر

موصلیت کی بہترین مثال لکڑی اور شیشہ ہیں۔ یہ انسولٹر اجازت نہیں دیتے ہیں بجلی کا بہاؤ ان کے ذریعے بہنا موصلیت کا سامان انتہائی کم چلتا ہے اور اعلی مزاحمتی صلاحیت ہے۔ موصلیت میں ، توانائی کا فرق انتہائی زیادہ ہے جو 7eV ہے۔ الیکٹرانوں کے بینڈ سے بہہ جانے کی وجہ سے مادے انجام نہیں دے سکتے ہیں جیسے والنس سے لے جانے تک ناقابل عمل ہے۔

انرجی بینڈ ان انسولیٹر

انسولیٹروں کی بنیادی خصوصیات میں بنیادی طور پر توانائی کا خلا شامل ہوتا ہے جیسے حرام بہت بڑا ہے۔ کچھ قسم کے انسولیٹروں کے ل when ، جب درجہ حرارت بڑھتا ہے تو ، وہ کچھ ٹرانسمیشن کی مثال پیش کرسکتے ہیں۔

سیمی کنڈکٹر

سیمیکمڈکٹروں کی سب سے بہترین مثال سیلیکن (سی) اور جرمینیم (جی ای) ہیں جو سب سے زیادہ استعمال ہونے والے مواد ہیں۔ ان مادوں کی بجلی کی خصوصیات سیمک کنڈکٹرز کے ساتھ ساتھ انسولٹر میں بھی ہے۔ مندرجہ ذیل تصاویر سیمیکمڈکٹر کے انرجی بینڈ ڈایاگرام کو دکھاتی ہیں جہاں بھی کنڈیکشن بینڈ خالی ہوسکتا ہے اور والینس بینڈ مکمل طور پر پُر ہے تاہم ان بینڈوں کے درمیان ممنوع فرق 1eV ہے۔ جی ای کا ممنوع فرق 0.72eV اور سی 1.1eV ہے۔ لہذا ، سیمیکمڈکٹر کو تھوڑا سا چالکتا کی ضرورت ہے۔

سیمی کنڈکٹرز میں انرجی بینڈ

سیمیکمڈکٹرز کی بنیادی خصوصیات میں بنیادی طور پر توانائی کا فرق شامل ہے جیسے حرام ہے۔ جب سیمیکمڈکٹر کا درجہ حرارت بڑھتا ہے تو ، چالکتا کم ہوجائے گی۔

کنڈکٹر

موصل ایک قسم کا مواد ہے جہاں ممنوعہ توانائی کا خلا ویلینس بینڈ کی طرح غائب ہوجاتا ہے نیز ترسیل بینڈ انتہائی قریب ہوجاتا ہے جس کا وہ جزوی طور پر احاطہ کرتا ہے۔ کنڈکٹر کی بہترین مثالیں گولڈ ، ایلومینیم ، کاپر اور سونے کی ہیں۔ کمرے کے درجہ حرارت پر مفت الیکٹرانوں کی دستیابی بہت بڑی ہے۔ موصل کا انرجی بینڈ ڈایاگرام نیچے دکھایا گیا ہے۔

کنڈکٹر میں انرجی بینڈ

موصل کی اہم خصوصیات میں بنیادی طور پر توانائی کا خلا شامل ہوتا ہے جیسے حرام کا کوئی وجود نہیں ہوگا۔ توانائی کے بینڈ جیسے توازن کے ساتھ ساتھ ترسیل بھی اوور لیپ ہو جائیں گے۔ لے جانے کے ل free مفت الیکٹرانوں کی دستیابی کافی ہے۔ چھوٹی تعداد میں وولٹیج میں اضافے کے بعد نقل و حمل میں اضافہ ہوگا۔

اس طرح ، یہ سب ایک جائزہ کے بارے میں ہے توانائی بینڈ . مندرجہ بالا معلومات سے آخر میں ، ہم یہ نتیجہ اخذ کرسکتے ہیں کہ سالڈ ، مائع اور گیسوں جیسے مادے میں انو کا انتظام مختلف نہیں ہے۔ گیسوں میں ، انو قریب نہیں ہوتے ہیں ، ٹھوسوں میں انو بہت قریب سے ترتیب پائے جاتے ہیں اور مائعات میں ، انو اعتدال میں بندوبست کرتے ہیں۔ لہذا انو کے جوہری کے اندر موجود الیکٹران ملحقہ ایٹموں کے مدار میں بہتے ہیں۔ لہذا الیکٹران مدار کا جزوی طور پر احاطہ کرتا ہے جبکہ جوہری مشترکہ طور پر قریب آتے ہیں۔ صرف توانائی کی سطح کے متبادل کے طور پر ، ٹھوس کے اندر ایٹموں کے اختلاط کی وجہ سے ، توانائی کے بینڈ بنائے جائیں گے۔ یہ قریب سے پیک ہیں اور اسے انرجی بینڈ کہا جاتا ہے۔ یہاں آپ کے لئے ایک سوال ہے ، سالڈ میں انرجی بینڈ؟