半導体バンド構造
バンド構造の詳細については、電気伝導と半導体を参照してください。
固体では、電荷キャリアとして作用する電子の能力は、空いた電子状態の利用可能性に依存します。 これにより、電界をかけると電子はそのエネルギーを増大させる（すなわち加速する）ことができる。 同様に、ほぼ充填された価電子帯にある正孔（空の状態）も導電性を可能にする。
このように、固体の電気伝導度は、電子を価電子帯から伝導帯に流す能力に依存する。 したがって、オーバーラップ領域のある半金属の場合、電気伝導度は高くなる。 バンドギャップ（Eg）が小さいと、外部からのエネルギー（熱など）が供給された場合にのみ、価電子帯から伝導帯への電子の流れが可能になり、このEgが小さいグループを半導体と呼ぶ。 Egが十分に大きいと、通常の状態では価電子帯から伝導帯への電子の流れが無視できるようになり、これらの基は絶縁体と呼ばれる。 これは熱励起によるもので、一部の電子はバンドギャップを一気に飛び越えるのに十分なエネルギーを得ます。 電子が伝導帯に入れば、電気を通すことができますし、電子が価電子帯に残していった正孔も通します。 正孔は空の状態であり、価電子帯の電子にある程度の自由度を与えている
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