题目

试给出金属,半导体和绝缘体的能带理论解释

提问时间：2020-11-03

答案

固体能够导电是固体中的电子在外场作用下做定向运动的结果.从能带理论看,是电子从一个能级跃迁到另一个能级上去.
对于满带,其中能级已被电子占满,在外电场的作用下满带中的电子并不形成电流,对导电没有贡献.对于被电子部分占满的能带,在外电场的作用下,电子可以从外电场中吸收能量跃迁到未被电子占据的能级去,形成了电流,起导电作用.
金属中,由于组成金属的原子中的价电子占据的能级是部分占满的,所以金属是良好的导体.
绝缘体和半导体类似,下面都是已被电子占满的满带,中间是禁带,上面是空带.所以在热力学零度时,在外电场的作用下并不导电.当外界条件变化时,就有少量电子被激发到空带上去,在外场作用下就会参与导电.而绝缘体只是禁带宽度太大,激发电子需要很大的能量,在通常温度下,激发上去的电子很小,导电性差.