energy band
在形成分子時，原子軌道構成具有分立能級的分子軌道。晶體是由大量的原子有序堆積而成的。由原子軌道所構成的分子軌道的數量非常之大，以至於可以將所形成的分子軌道的能級看成是準連續的，即形成了能帶。在0K時電子在能帶中所占據的最高充填能級稱為費米能級。固體的能帶可以用能態密度表示，它表示了在單位能量間隔內電子狀態的數目。能態密度為零的區間稱為禁帶，最高完全占據的能帶稱做價帶，最低未完全占據的能帶稱做導帶。金屬材料中導帶被部分充填，因而具有電子導電性。半導體和絶緣體的導帶都是空的，價帶完全充滿，兩者的區別是禁帶的寬度不同。固體能帶的寬度也是表徵固體特性的管理機製因素，它與晶體中原子軌道間的相互作用大小直接相關。對過渡金屬元素而言，第一過渡金屬元素的d軌道間的相互作用較小，形成的能帶寬度較窄，所以相應的過渡金屬氧化物多為半導體。第二和第三過渡係列元素d軌道間的相互作用較強，形成的能帶較寬，所以相應的化合物常具有金屬性。
物理學名詞.晶體中電子所能具有的能量範圍.在物理學中往往形象化地用一條條水平橫綫表示電子的各個能量值.能量愈大,綫的位置愈高,一定能量範圍內的許多能級[彼此相隔很近]形成一條帶,稱為能帶.各種晶體能帶數目及其寬度等都不相同.相鄰兩能帶間的能量範圍稱為"能隙"或"禁帶".晶體中電子不能具有這種能量.完全被電子占據的能帶稱"滿帶".滿帶中的電子不會導電;完全末被占據的稱"空帶";部分被占據的稱"導帶".導帶中的電子能夠導電;價電子所占據能帶稱"價帶".能量比價帶低的各能帶一般都是滿帶,價帶可以是滿帶,也可以是導帶;如在金屬中是導帶,所以金屬能導電.在絶緣體中和半導體中是滿帶所以它們不能導電.但半導體很容易因其中有雜質或受外界影響[如光照,升溫等],使價帶中的電子數目減少,或使空帶中出現一些電子而成為導帶,因而也能導電. |
