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:价带

價帶是什麼

Valence Band

價帶是半導體或絕緣體中,在絕對零度時完全被電子填滿、能量最高的能帶。此處的電子受原子束縛,本身無法傳導電流;但當電子因熱或光獲得能量而躍遷至導帶後,留下的空位會以電洞的形式參與導電。

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

價帶(valence band)是半導體或絕緣體中,在絕對零度時完全被電子填滿、能量最高的能帶(電子的能帶)。價帶中的電子受原子束縛,通常本身不參與導電。

當價帶的電子越過能隙被激發到導帶時,價帶中會產生電子留下的空位,即電洞(hole)。這些電洞移動,便形成 p 型半導體的導電。價帶頂端與導帶底部的能量差就是能隙,決定了半導體的電氣特性。

價帶的電子用於化學鍵結,除非從外部獲得足夠能量,否則無法移動。在矽中,每個原子以4個價電子形成共價鍵,填滿價帶。溫度升高時,部分電子會因熱能躍遷至導帶,並留下電洞。

在 p 型半導體中,受體雜質會在價帶正上方形成能階,價帶的電子移入該能階後便產生大量電洞。這些電洞在價帶內移動並傳導電流,因此理解價帶的狀態與理解 p 型的運作直接相關。

價帶的常見問題

價帶是什麼?
在絕對零度時完全被電子填滿、能量最高的電子能帶。價帶的電子通常無法移動,但被激發到導帶後會留下電洞,成為 p 型半導體導電的來源。
價帶與導帶的能量差是什麼?
這個差值就是能隙,決定半導體的電氣性質。矽約為 1.1eV。差值越小,電子越容易移到導帶,也就越容易導電。
電洞在哪裡產生?
電洞(電子的空位)產生於價帶中電子離開的位置。電洞的行為如同帶正電荷,在價帶內移動並傳導電流。

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