Interested Article - Валентная зона

Вале́нтная зо́на — энергетическая область разрешённых электронных состояний в твёрдом теле , заполненная валентными электронами . В зонной теории это первая зона (если двигаться сверху вниз), целиком или большей частью расположенная ниже уровня Ферми .

Упрощённая зонная структура полупроводника и диэлектрика при нулевой абсолютной температуре с изображением нескольких дополнительных зон помимо валентной зоны и зоны проводимости. Уровень Ферми на рисунке обозначен $E_{F}$ .

Верхний край валентной зоны называется её потолком . Его энергия обозначается $E_{v}$ (от англ. valence (v-) band ). Вопрос о численном значении $E_{v}$ не ставится, так как существенна только разница между энергией этого края и энергией других выделенных уровней (уровня Ферми $E_{F}$ , нижнего края зоны проводимости $E_{c}$ и др.).

Аналогом энергии верхней границы валентной зоны в молекулярных системах ( кластерах ) является энергия верхней занятой молекулярной орбитали ( англ. highest occupied molecular orbital (HOMO) ).

В полупроводниках при абсолютном нуле температуры валентная зона заполнена электронами целиком — и электроны не дают вклада в электропроводность и другие кинетические эффекты, вызываемые внешними полями. При конечной температуре происходит тепловая генерация носителей заряда , в результате которой часть электронов переходит в расположенную выше зону проводимости или на примесные уровни в запрещённой зоне . При этом в валентной зоне образуются дырки , участвующие наряду с электронами в зоне проводимости в переносе электрического тока. Дырки в валентной зоне могут также возникать при нетепловом возбуждении полупроводника — освещении, облучении потоком ионизирующих частиц, воздействии сильного электрического поля , который вызывает лавинный пробой полупроводника.