伝導帯とは

伝導帯（でんどうたい）とは、半導体中で電子が自由に動き回り電気伝導に寄与できる、価電子帯より高いエネルギーのバンドです。常温では価電子帯の電子の一部が禁止帯を越えて伝導帯に上がり、自由電子として電流を運びます。

伝導帯に存在する自由電子はn型半導体の主要なキャリアです。伝導帯の底と価電子帯の頂上のエネルギー差がバンドギャップであり、この大きさによって半導体・絶縁体・導体が分類されます。電子の移動度は伝導帯の構造（有効質量）に依存し、デバイスの動作速度を左右します。

伝導帯に電子が存在すると、その電子は結晶中を比較的自由に動けるため自由電子と呼ばれ、n型半導体の多数キャリアになります。ドナー不純物を加えると伝導帯のすぐ下に準位ができ、室温でほぼ全ての電子が伝導帯へ供給されます。

伝導帯の底のエネルギーと電子の有効質量は材料ごとに異なり、これが移動度やデバイス速度を左右します。化合物半導体は伝導帯の構造の違いから電子移動度が高く、高速・高周波デバイスに向いています。