问答题X 纠错
绝缘体和半导体,它的电子大多数都处于价带,不能自由移动。但在热、光等外界因素的作用下,可以使少量价带中的电子越过禁带,跃迁到导带上去成为载流子。由于能带的亚结构之间的能量相差很小,因此这时只需很少的能量(如一外加电场),就能把电子激发到空的能级上,形成定向移动的电流。这正是具有这种能带结构的物质被称为金属导体的原因。如果某一能带刚好被填满,它与上面的空带间隔着一个禁带。
此时大于带隙间隔的能量才能把电子激发到空带上去。一般带隙较大(大于10eV数量级)的物质,被称为绝缘体。而带隙较小(小于1eV数量级)的物质,被称为半导体。半导体的费米能级位于满带与空带之间的禁带内,此时紧邻着禁带的满带称为价带,而上面的空带称为导带。如果由于某种原因将价带顶部的一些电子激发到导带底部,在价带顶部就相应地留下一些空穴,从而使导带和价带都变得可以导电。所以半导体的载流子有电子和空穴两种。绝缘体的禁带宽度较大,价带顶的电子难以跃迁到导带底成为自由电子,故电导率较低;导体的禁带宽度较小,价带顶的电子容易跃迁到导带底成为自由电子,同时在价带顶形成空穴,故电导率较高;半导体禁带宽度介于二者之间,故电导率也介于二者之间。
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