導(dǎo)體和絕緣體的區(qū)別在于什么
從微觀角度來看，導(dǎo)體和絕緣體的差別在于其中電子的能量和動量分布不同。按照量子力學(xué)的觀點，電子在獨立原子中的能量分布不是連續(xù)的，而是一個個離散的能級。在固體材料內(nèi)部的原子是按照一D空間規(guī)律排列的，原子和原子之間存在化學(xué)鍵形式的相互作用，而原子核外的電子也將因周邊原子的“干擾”，這樣原先的每個離散能級將會在其附近劈裂。固體中原子個數(shù)是阿伏伽德羅常數(shù)量級，這樣電子的能級就會在附近劈裂成如此量級之多的一系列準(zhǔn)連續(xù)的能級，從而形成了由原先的一個個離散能級展寬成一條條準(zhǔn)連續(xù)的“能帶”。電子在能帶中的填充情況就決定了材料的導(dǎo)電能力：電子只允許有在能帶上對應(yīng)的能量，而對于帶間的能量是被禁止的，電子能否被電場順利驅(qū)動就取決于電子是否可以順利躍遷到合適的能帶上。
我們首先要認(rèn)識到材料中電子是在不斷朝雜亂無章的方向運動的，導(dǎo)電的原因在于外界電場的驅(qū)動使得電子在電場方向上存在集體運動。對于導(dǎo)體，在能量填充###高的能帶上有大量的電子占據(jù)，但又不是滿占據(jù)，因此在外部電場驅(qū)動下，電子集體獲得電場方向恒定動量（即相當(dāng)于附加一個小能量）后仍然可以在該能帶找到合適的占據(jù)態(tài)從而達到導(dǎo)電的目的，該能帶稱之為導(dǎo)帶；對于絕緣體，電子填充的###高能帶是滿的（稱之為價帶），而再往上的能帶則是空的，能帶之間存在很大的能量寬度——“帶隙”，電子要集體運動起來就必須克服這個能量間隙才能躍遷到上面的空帶上，由于這個能量尺度很大，這就大大限制電子躍遷從而導(dǎo)電能力很差。###于半導(dǎo)體則介于導(dǎo)體和絕緣體之間，價帶和導(dǎo)帶之間的帶隙比較小，能量較高的電子可以借助熱激發(fā)等因素躍遷到導(dǎo)帶上去，而在價帶上留下一個電性相反的“空穴”，電子和空穴都可以在相應(yīng)的能帶中找到準(zhǔn)連續(xù)能量的占據(jù)態(tài)，從而可以在外界電場驅(qū)動下順利運動，但由于參與導(dǎo)電的電荷數(shù)目較少，所以電流和導(dǎo)體相比要小一些也即電阻率要大一些。
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