为什么说半导体中起作用的是导带底或价带顶附近的电子

『壹』 半导体的导电原理

单晶硅（纯净）在来室温下电自阻率是很大的，也就是说单位半导体的电阻很大。
但是，若按百万分之一的比例掺入少量杂质（如磷）后，其电阻率急剧下降，并且几乎降低了一百万倍。导电时，磷原子最外层有5个价电子，其中4个价电子分别与邻近4个硅原子形成共价键结构，另外一个自由电子导电，所以它是发生了化学反应，产生了共价键。
不知道对不对啊。

『贰』 有关物理方面间接半导体的问题

从激发说起。
如果一种材料，它的导带底部和价带顶部的波向量k不同，说明它是内间接禁容带半导体。这种材料在外来激发能量仅稍大于禁带宽度时的吸收系数较低，所以电子从价带顶激发到导带底的效率较低。同理它的发射效率也较低（不是不能）。
如果外来激发能量较大，比如用于照射的光子能量增大，也可以使间接禁带半导体（某些）产生直接激发，以及发射。不过这样做的话，势必使采用这种材料做成的器件，效率较低。
最有效的激发是：电子从价带顶部激发到导带底部，并且K相同。因为这时需要的外部激发能量最低，激发效率最高。同理这时发射效率也是最高的。--（A）
对于任何一种材料，它能吸收的激发能量和发射的光子能量，都不是唯一的。只要外部激发能量大于禁带宽度，就可以将价带上的更多能级上的电子，激发到导带上的更多能级上。并且有相应的多种发射。所以，导带跟价带间的发射不是只有一种，发射的光子的能量也不是只有一种。但是只有其中一种的效率是最高的（如A）。
（供讨论）

『叁』 导带的导带与价带的关系

对于未掺杂的本征半导体，导带中的电子是由它下面的一个能带（即价带）中的电子（价内电子）跃迁上来容而形成的，这种产生电子（同时也产生空穴——半导体的另外一种载流子）的过程，称为本征激发。在本征激发过程中，电子和空穴是成对产生的，则总是有“电子浓度=空穴浓度”。这实际上就是本征半导体的特征，因此可以说，凡是两种载流子浓度相等的半导体，就是本征半导体。这就意味着，不仅未掺杂的半导体是本征半导体，就是掺杂的半导体，在一定条件下（例如高温下）也可以转变为本征半导体。
价带的能量低于导带，它也是由许多准连续的能级组成的。但是价带中的许多电子（价电子）并不能导电，而少量的价电子空位——空穴才能导电，故称空穴是载流子。空穴的最低能量——势能，也就是价带顶，通常空穴就处于价带顶附近。
价带顶与导带底之间的能量差，就是所谓半导体的禁带宽度。这就是产生本征激发所需要的最小平均能量。这是半导体最重要的一个特征参量。
对于掺杂半导体，电子和空穴大多数是由杂质来提供的。能够提供电子的杂质称为施主；能够提供空穴的杂质称为受主。施主的能级处在靠近导带底的禁带中；受主的能级处在靠近价带顶的禁带中。

『肆』 半导体的原理是什么

原理：

在极低温度下，半导体的价带是满带（见能带理论），受到热激发后，价带中的部分电子会越过禁带进入能量较高的空带，空带中存在电子后成为导带，价带中缺少一个电子后形成一个带正电的空位，称为空穴。空穴导电并不是实际运动，而是一种等效。

电子导电时等电量的空穴会沿其反方向运动。它们在外电场作用下产生定向运动而形成宏观电流，分别称为电子导电和空穴导电。这种由于电子-空穴对的产生而形成的混合型导电称为本征导电。导带中的电子会落入空穴，电子-空穴对消失，称为复合。

复合时释放出的能量变成电磁辐射（发光）或晶格的热振动能量（发热）。在一定温度下，电子- 空穴对的产生和复合同时存在并达到动态平衡，此时半导体具有一定的载流子密度，从而具有一定的电阻率。温度升高时，将产生更多的电子- 空穴对，载流子密度增加，电阻率减小。

(4)为什么说半导体中起作用的是导带底或价带顶附近的电子扩展阅读：

半导体的应用

一、在无线电收音机（Radio）及电视机（Television）中，作为“讯号放大器/整流器”用。

二、发展「太阳能（Solar Power）」，也用在「光电池（Solar Cell）」中。

三、半导体可以用来测量温度，测温范围可以达到生产、生活、医疗卫生、科研教学等应用的70%的领域，有较高的准确度和稳定性，分辨率可达0.1℃，甚至达到0.01℃也不是不可能，线性度0.2%，测温范围-100~+300℃，是性价比极高的一种测温元件。

四、半导体致冷器的发展, 它也叫热电致冷器或温差致冷器, 它采用了帕尔贴效应。

『伍』 什么是导带边，什么是价带边，什么是本征吸收边为什么垂直跃迁电子的动量不变

导带的底称为导带边，价带顶称为价带边，本征吸收边（限）就是对应于回禁带宽度的光答吸收波长（即价电子从价带顶跃迁到导带底所需要的光子能量）。垂直跃迁也就是电子从价带顶跃迁到导带底时，电子的动量不发生变化的一种跃迁；非垂直跃迁也就是电子的动量会发生变化的一种跃迁。吸收光而发生的跃迁只能是垂直跃迁，因为光子的动量可以忽略。在有声子参与时，就可以发生非垂直跃迁。

『陆』 半导体中E(k)与k的关系： 其中说的能带底附近的E(k)>E(0),能带顶附近的E(k)<E(0)该怎么解释

E(0)是指波矢k=0状态的能量。
若E(0)是导带底，则其它任何k态的能量E(k)，都必将大版于E(0)，即有E(k)>E(0)；
若E(0)是价带顶权的能量，则其它任何k态的能量E(k)，都必将小于E(0)，即有E(k)<E(0)。

『柒』 为什么导带中的电子在导带底，价带中的电子在价带顶

因为我们研究晶体的E—k关系主要是为了解释能够参与导电的电子数。如果你知道费米面的话就知道，其实在晶体中参与热导，电导的电子只存在于费米面附近很小的范围，因为波矢k较小的电子不会激发出来。这些k较小的电子不会对热容，电导产生贡献。所以一般我们不研究他们。
价带中的电子不只在价带顶，只是价带顶的电子更有研究意义罢了。不过导带的电子一般都在导带底，因为那里能量相对较低，电子比较容易激发到那个地方。不过对于空穴来说就相反了。

『捌』 半导体物理学:能带底和导带底，能带顶和价带顶有什么区别 还有能带，允带，禁带，导带，价带之间关系

能带宽度为价带和导带的宽度，即电子能量分裂的一个个密集能级组成的宽度。 禁带宽度为导带和价带的间距。

『玖』 为什么电子聚于导带底，空穴位于价带顶

电子能量向上增加，空穴能量向下增加。

导带中往往只有少量的电子，大多数状态（能级）专是空着的，则在外加属作用下能够发生状态的改变，故导带中的电子能够导电。

根据电子排布规律，肯定是从低排到高，所以导带中绝大多数电子在导带底。 价带或称价电带，通常是指半导体或绝缘体中，能被电子占满的最高能带。对半导体而言，此能带中的能级基本上是连续的。全充满的能带中的电子不能在固体中自由运动。

(9)为什么说半导体中起作用的是导带底或价带顶附近的电子扩展阅读

核外电子的分层排布规律：

1、第一层不超过2个，第二层不超过8个；

2、最外层不超过8个。每层最多容纳电子数为2n2个(n代表电子层数)，即第一层不超过2个，第二层不超过8个，第三层不超过18个；

3、最外层电子数不超过8个(只有1个电子层时，最多可容纳2个电子)。

4、最低能量原理：电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。

5、泡利原理：每个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。

6、洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同。