Structura benzilor semiconductoare
Vezi conducție electrică și semiconductor pentru o descriere mai detaliată a structurii benzilor.
În solide, capacitatea electronilor de a acționa ca purtători de sarcină depinde de disponibilitatea unor stări electronice vacante. Acest lucru permite electronilor să își mărească energia (adică să accelereze) atunci când se aplică un câmp electric. În mod similar, găurile (stări goale) din banda de valență aproape plină permit, de asemenea, conductivitatea.
Ca atare, conductivitatea electrică a unui solid depinde de capacitatea sa de a face să circule electronii din banda de valență în banda de conducție. Prin urmare, în cazul unui semimetal cu o regiune de suprapunere, conductivitatea electrică este ridicată. Dacă există o bandă interzisă mică (Eg), atunci fluxul de electroni din banda de valență în banda de conducție este posibil numai dacă este furnizată o energie externă (termică etc.); aceste grupe cu Eg mică se numesc semiconductori. Dacă Eg este suficient de mare, atunci fluxul de electroni din banda de valență în banda de conducție devine neglijabil în condiții normale; aceste grupe se numesc izolatori.
Există totuși o anumită conductibilitate în semiconductori. Aceasta se datorează excitației termice – unii dintre electroni primesc suficientă energie pentru a sări banda interzisă dintr-o dată. Odată ajunși în banda de conducție, ei pot conduce electricitatea, la fel ca și gaura pe care au lăsat-o în urmă în banda de valență. Gaura este o stare goală care permite electronilor din banda de valență un anumit grad de libertate.
.