主题：【原创】半导体基础知识 -- 南越

各位看官，理论上的很难写，哪位大拿要是有砖就砸吧，有好的建议能写出让非专业人士来看的，请动笔吧。

说到能带理论，就要说到晶体学，而从晶格的周期性讨论晶体中的电子波就有那基本的Bloch 定理；而从晶体学又要导入几个新的概念，从前面我们知道了晶格，那从晶格通过数学导出富立叶空间的叫倒格子或逆格子，还要有布里渊区的概念。

有那好学生的要说，这都是什么的干活？那你就去读研，不过，这还真有点难理解，有那学物理的哥们说至今也没有搞明白。一般地，知道用来说明固体中的能带的有这几个概念就行哪。

那物理大牛们用波动方程解出了晶体的周期场中那一个个原子元电子的能级演变成了能带，在布里渊区的边界能量发生特变，产生了各能带之间的间隔为带隙。在带隙中不存在电子波。下图是对Si晶体中的一个Si原子的能带作的示意图。

大家知道，Si 原子的最外层是3s和3p轨道，应该各有2个电子；而在Si晶体里这3s的一个轨道和3p的3个轨道发生杂化，形成了4个杂化轨道。相邻原子的这些杂化轨道之间结合成键的就成了价电子带（4个电子），不成键的2个空轨道就是导带。

有了这能带理论，我们再回来用下图来说说绝缘体，半导体和导体的物理意义上的区别。

这带隙大的而且电子填满了价带的就是绝缘体，而导体是导带中有部分电子，还有导带和价带部分重叠的。而半导体呢我们接着说。