에너지 밴드란? 원자핵 주위의 전자가 가질 수 있는 에너지 수준을 에너지 준위라고 한다. 원자들의 거리가 가까워지면 에너지 준위에(Energy Level) 차이가 생긴다. 왜냐하면 거리가 가까워지면서 서로의 에너지 준위에 영향을 미치기 때문이다. 각 원자의 외각에 있는 전자들이 다른 원자의 / 전자의 에너지에 영향을 준다. 그리고 파울리의 배타 원리에 따라 전자들은 동일한 에너지 준위를 가질 수 없다. 거리가 멀면 각각의 에너지 레벨은 하나의 동일한 값이 된다.(그림 참고) 거리가 가까울 때 각각의 에너지 준위가 모여 띠형태를 이루고 이를 에너지 밴드(Energy Band)라고 한다. 에너지 밴드는 원자들의 거리가 일정 수준 이하일 때 생성된다. 에너지 밴드에는 총 세가지가 있다. 이해하기 쉽게 설명을 ..
가전자 vs 자유전자 잔자는 원자핵 주위의 다양한 궤도를 형성하며 돌고 있다. 이때 가장 바깥쪽의 궤도에 돌고 있는 전자를 최외각전자라고 한다. 이들 중 화학 반응에 참여할 수 있는 전자가 바로 가전자이다. 따라서 최외각전자 ≠ 가전자 아래 사진은 실리콘의 원자구조다. 실리콘의 경우에는 최외각전자 수 = 가전자 수 가전자는 원자핵의 영향을 가장 적게 받으므로 충격(열 또는 빛)에 의해 쉽게 이탈할 수 있다. 이때 이탈된 가전자는 자유전자라 한다. 정공, EHP의 생성 위 사진에서 볼 수 있듯이 가전자였던 전자가 에너지를 받아 자유전자가 되었고 그 자유전자가 다른 가전자 자리에 들어가 자리를 바꾼 것을 볼 수 있다. 처음 에너지를 받은 가전자 자리에는 공간이 비게된다. 이때 전자가 있다가 없어진 공간을 정..