用能带理论解释导体、半导体和

只有当电子所在的能带内有未被占据的空能级，即
为非满带时，这样的跃迁才有可能实现。
导体的能带结构
空带
E
导带
某些一价 金属， 如:Li …
空带 价 带
满带
某些二价金属， 如:Be, Ca, Mg,
Zn, Ba …
空带
导带
如:Na, K, Cu, Al, Ag…
2.绝缘体
E
空带 空带
绝缘体在外电场的作用下， 共有化电子很难接受外电场的能量， 所以形不成电流。
所以只有这种能带中的电子才能导电。
二. 金属导体、绝缘体和半导体
1. 导体 较低的能带都被电子填满，上面的能带
ຫໍສະໝຸດ Baidu只是部分地被电子填充。
当无外电场时， 晶体中的电子速度分 布对称，不引起宏观 电流。
3s 未填满的导带
Eg 禁带 2p 填满的能带
当有外电场时，晶体中的运动着电子有些被加
速，有些被减速，即有些动能增加有些动能减小。
一个能带。
空带
禁带 不满带
导带 价带
满带
能带对电导的贡献
满带
电子交换能态并不改变
…
能量状态，所以满带不
导电。
导带：不满带或满带以上最低的空带
为什么把空带或不满带称为导带？
反向电子转移与之抵消，可以形成电流，因此表 现出导电性，所以空带又称当由于某种原因电子受 到激发而进入空带时，这些电子在外电场作用下向 较高的空能级转移，没有为导带。
能有 跃些 入电 空子 带可
3p 空带
Eg 禁带 3s 填满的能带
性。
本征半导体的禁带比绝缘体的窄很多，在常温 下，少数电子经热激发可越过禁带跃迁到空带中， 这时，半导体就具有一定的导电性。
有些能带相互交叠形成混合能带，交叠后的能 带还可能再分裂为上下两个能带。
能带被占据情况的几个概念：
满带：填满电子的能带
E
不满带：未填满电子的能带 空带：没有电子占据的能带 禁带：不能填充电子的能区 价带：在0k时能被电子占满的最高能
带，对半导体价带通常是慢带 导带：半导体最外面（能量最高）的
禁带ΔEg=3～6eV
从能级图来看，是因为满带 与空带间有一个较宽的禁带
满带 共有化电子很难从低能级（满带） 跃迁到高能级（空带）上去。
（Eg：3～6 eV）
当外电场足够强时，共有化电子还是能越过 禁带跃迁到上面的空带中，使绝缘体的击穿 。
3. 本征半导体不含杂质的纯净半导体。
当温度接近 0 K 时，价带都被电子填 满，价带以上的能带 都是空带。因此和绝 缘体一样都没有导电
用能带理论解释导体、半导体 和绝缘体之间性质的差别
材料化学1301班 冯燕萍
电子填充能带的情况 金属导体、绝缘 体和本征半导体
一. 电子填充能带的情况
当温度接近 0 K时，电子由低能级到高能级逐 个填充能带。
一般，原子的内层能级都被电子填满，成为满 带。价电子引起的能带（价带）可能是满带，也可 能不是满带。