固体物理学で、電子が取りうる連続的なエネルギー範囲。結晶内で電子の量子状態が密集して形成される領域。
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「エネルギー帯」とは?意味を解説
半導体や金属などの結晶固体において、電子が占有できるエネルギーの連続的な範囲を指す。原子が規則正しく配列した結晶では、個々の原子のエネルギー準位が多数集まって帯状の領域を形成する。導電帯と価電子帯が主要で、その間のバンドギャップが電子的性質を決定する。
例文
- このシリコン半導体の導電帯と価電子帯の間のエネルギー帯は1.1eVである。
- 金属ではエネルギー帯が部分的に満たされており、電子が自由に移動できる。
- LEDの発光は異なるエネルギー帯間の電子遷移によって起こる。
語源・由来
「エネルギー」は英語energy(仕事をする能力)に由来し、「帯」は帯状の領域を意味する。20世紀の量子力学発展に伴い、固体内の電子が帯状のエネルギー構造を持つことが明らかになり、バンド理論とともに確立された用語。
英語で言うと
energy bandband structureelectronic band
「エネルギー帯」との違いを比較する
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