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在自然界中，半导体材料很多，如锗、硅、砷化稼、硒、流化镉等。它能够得到广泛应用，主要是由于有下列特点:1.在纯净的半导体中加入微量杂质可以在很大范围内改变其导电能力，这是半导体最突出的性质。利用这一特点可以制成各种电子器件;2.半导体的导电能力在不同的外界条件下，如受到光和热刺激时.能显著改变其导电性能。利用这一特点可以制成各种敏感元件，如光敏和热敏元件等。

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      半导体材料是一种单晶体。在晶体中，原子按一定规則紧密排列。且最外层电子轨道又相互重叠，形成共价键结构。原子核外的电子在各层轨道上运行,都具有一定的能量，越靠外层轨道能量越大。每层轨道对应一个特定的能量值，称为能級。每个能级中电子的能量又有微小的差别，因此，每个能级又分裂成为一连续的能级带，称为能带。如图2.1所示一
原子最外层对应的是价电子能级，当价电子获得能量挣脱原子束缚成为自由电子时,就应具有更高的能级，这就是图中价电子能级上方用虚线标出的能级，称为自由电子能级。在没有自由电子的情况下这个能级是空的，获得能量而跳到自由电子能带上的电子在外界电场的作用下，就能参与导电，所以自由能带又称为导带。
价电子能级分裂出的能带称为价带。价带中的电子在无外界激发和处于绝对零度时，全部被共价键束缚住，在这种情况下，价带电子是不能参与导电的。

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      由于原于的各个能级是不连续的，因此，能带之间还存在一段间隙，称为禁带。在禁带中电子不能存在。
由于内层电子受原子核束缚很紧，一般不能参与导电，只有价电子才有可能参与导电，因此，最有实际意义的还是价电子。 故通常只画出价电了以上的能带图。
      价带与导带之间的禁带宽度EG是决定物质特性的一个重要量度，不同的材料有不同的禁带宽度。价带中的电子要到导带上去，必须获得EG大小的激发能量;而导带中的电子要到价带上与空穴复合，将释放出EG大小的能量。