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絕緣梯子發(fā)明原理

電子能帶理論指出，固體中的電子僅僅只允許存在于一定的能量狀態(tài)，而且這些能量狀態(tài)可以形成彼此分離的能帶。

電子趨向于先占據(jù)能量最低的能帶，絕緣梯價(jià)帶就是在絕對(duì)零度能夠被填滿的能量最高的能帶，在價(jià)帶之上的能帶叫做導(dǎo)帶，價(jià)帶以及導(dǎo)帶之間的空隙被稱為能隙。在絕對(duì)零度以上，價(jià)帶電子部分被激發(fā)而躍遷至導(dǎo)帶，成為導(dǎo)帶電子，并在價(jià)帶留下空穴。根據(jù)能帶理論，被電子填滿的能帶或空的能帶對(duì)電導(dǎo)沒有貢獻(xiàn)，電導(dǎo)僅來源于半滿的能帶，導(dǎo)帶電子和價(jià)帶空穴合稱載流子。金屬的導(dǎo)帶被部分填充，因而有好的電導(dǎo)。對(duì)于半導(dǎo)體和絕緣梯，絕緣梯在絕度零度下價(jià)帶被填滿，而導(dǎo)帶沒有電子。在常溫下，半導(dǎo)體由于能隙較小，可以通過熱激發(fā)而形成電子空穴對(duì)，因而具有一定的電導(dǎo)。相反，絕大多數(shù)絕緣梯通常具有非常大的帶隙寬度，價(jià)帶電子很難被激發(fā)至導(dǎo)帶，因此絕緣梯的載流子濃度極低，相應(yīng)地電導(dǎo)也極低，或者說這種材料絕緣。