¿Por qué un electrón se vuelve conductor de repente después de entrar en una banda de conducción?

En primer lugar, no podemos hablar de un solo electrón libre. Pero podemos hablar sobre la distribución de probabilidad de los electrones a medida que la temperatura de un sólido aumenta desde cero absoluto. En primer lugar, los electrones que son fermiones obedecen a la distribución fermi-dirac de los estados de energía ocupantes.
donde mu es la energía de Fermi, T es la temperatura absoluta, kb es la constante de Boltzmann, E es el nivel de energía.
Lo que podemos decir es que a medida que la temperatura del sólido en cuestión aumenta desde cero absoluto, más y más electrones comienzan a ocupar los estados de mayor energía en la banda de conducción. Esto se debe a que los electrones (que son fermiones) obedecen el principio de Exclusión de Pauli que establece que no hay dos fermiones que puedan ocupar el mismo estado (en este estado de energía).
Aquí, Ec y Ev son las energías de la banda de conducción y valencia, g (E) es la densidad de estados (rojo) yf (E) es la distribución fermi-dirac, la energía de Fermi no se muestra en el diagrama, pero estará entre Ec y Ev, Eg es el intervalo de banda [Eso sí, E está en el eje y aquí]
Según la definición de la propia banda de conducción, la banda de energía mínima en la que el electrón está libre del átomo, o se deslocaliza, a medida que más y más electrones ingresan a la banda de conducción, => se produce más y más deslocalización y se agregan más portadores de carga móvil a el CB que aumenta la conducción

Solo pregúntate … En semiconductores, ¿por qué hay bandas de cenefa? … debería haber un nivel significativo de energía para un electrón …
Las bandas se forman debido a la interacción del protón de otros átomos sobre un electrón particular cuando son sólidos (red cristalina bien organizada).

Ahora, cuando un electrón salta de la banda de valencia a la banda de conducción, esta es la condición cuando la interacción atractiva del electrón con el protón (con el átomo al que pertenece) se anula debido a la interacción con los protones (de otros átomos más cercanos).
¡y el electrón ahora es libre de moverse … y aumenta la conductividad de un semiconductor!

Espero que esto ayude .. 🙂

El núcleo tiene una sujeción floja en los electrones de la banda de conducción, porque la distancia desde el núcleo es demasiado grande para que la carga se atraiga efectivamente. A temperatura ambiente, la energía disponible para los átomos es suficiente para que estos electrones se muevan libremente.

es como crecer y cumplir 18 años … usted (electrón) se ha vuelto un poco maduro (energizado), por lo que le permite (electron) romper las restricciones (enlaces covalentes) que le imponen sus padres y la sociedad.