导带或导能级是半导体中的一种能带,电子可以在固体内部自由流动,从而导致净电荷的传输。当受到激发时,电子可以从价带跃迁到被称为导带的电子轨道带中。
这些轨道中的电子具有足够的能量,可以在整个物质中自由移动。电流就是由电子的这种运动产生的。任何特定物质原子中电子实际占据的最外层电子轨道被称为价带。
什么是带隙?
带隙是衡量材料导电性的指标,它是导带最低未占据能级与价带最低占据能级之间的能量差。
当带隙较大时,将价电子激发到导带需要大量的能量。另一方面,如果价带和导带重叠(例如金属中的情况),则称该材料具有高导电性。
由于绝缘体具有宽带隙,因此需要极高的能量才能将电子跃迁到能带中并产生电流。导体中的价电子几乎是自由的,因为这些材料的导带和价带重叠。
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另一方面,半导体具有较窄的带隙,在一定的能级下,可以使材料中相当一部分价电子流入导带。
由于这一特性,它们的导电性介于导体和绝缘体之间,这使得它们适用于电路,因为它们不会像导体那样导致短路。
这种能带隙使得半导体能够制成特定类型的二极管,从而产生发光二极管(LED),并能够在太阳能电池中将光能转化为电能。这两种过程都依赖于电子在导带和价带之间跃迁时吸收或释放的能量。



