试给出金属,半导体和绝缘体的能带理论解释

试给出金属,半导体和绝缘体的能带理论解释

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。参考资料：半导体物理学

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