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，而且這些能量狀態可以形成彼此分離的能帶。

電子趨向于先占據能量較低的能帶，絕緣梯價帶就是在絕對零度能夠被填滿的能量較高的能帶，在價帶之上的能帶叫做導帶，價帶以及導帶之間的空隙被稱為能隙。在絕對零度以上，價帶電子部分被激發而躍遷至導帶，成為導帶電子，并在價帶留下空穴。根據能帶理論，被電子填滿的能帶或空的能帶對電導沒有貢獻，電導僅來源于半滿的能帶，導帶電子和價帶空穴合稱載流子。金屬的導帶被部分填充，因而有好的電導。對于半導體和絕緣梯，絕緣梯在絕度零度下價帶被填滿，而導帶沒有電子。在常溫下，半導體由于能隙較小，可以通過熱激發而形成電子空穴對，因而具有一定的電導。相反，絕大多數絕緣梯通常具有非常大的帶隙寬度，價帶電子很難被激發至導帶，因此絕緣梯的載流子濃度極低，相應地電導也極低，或者說這種材料絕緣。

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