最後更新:2026年10月8日基礎概念半導體物理・晶體基礎中國大陸:导带

導帶是什麼

Conduction Band

導帶是半導體中電子可自由移動並參與導電、能量高於價帶的能帶。在常溫下,價帶的部分電子會越過能隙躍升至導帶,以自由電子的形式傳導電流。導帶底部與價帶頂端的差值就是能隙,其大小決定了半導體的性質。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

導帶(conduction band)是半導體中電子可自由移動並參與導電、能量高於價帶的能帶。在常溫下,價帶的部分電子會越過能隙躍升至導帶,以自由電子的形式傳導電流。

存在於導帶的自由電子是 n 型半導體的主要載子。導帶底部與價帶頂端的能量差就是能隙,依其大小可將物質分為半導體、絕緣體與導體。電子的遷移率取決於導帶的結構(有效質量),並左右元件的運作速度。

當導帶中有電子存在時,這些電子可以在晶體中相對自由地移動,因此稱為自由電子,並成為 n 型半導體的多數載子。加入施體雜質後,會在導帶正下方形成能階,室溫下幾乎所有電子都會被供應至導帶。

導帶底部的能量與電子的有效質量因材料而異,並左右遷移率與元件速度。化合物半導體由於導帶結構的差異,電子遷移率較高,適合高速・高頻元件。

導帶的常見問題

導帶是什麼?
電子可自由移動並參與導電、能量高於價帶的能帶。躍升至此的電子會以自由電子的形式傳導 n 型半導體的電流。
電子如何進入導帶?
藉由熱或光的能量,或添加施體雜質,價帶的電子或雜質能階的電子會越過能隙移入導帶。即使是室溫的熱能,也會使部分電子躍升至導帶。
導帶如何影響元件效能?
導帶底部的結構(電子的有效質量)決定電子遷移率,進而影響電晶體的運作速度。遷移率越高的材料,越適合高速・高頻元件。

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