带隙 是什么
在一个原子里面，电子只坐在彼此分开的能量位置上。可是把非常多的原子收成固体，同样的位置就彼此挤开，铺成密密的一群。这一群叫作能带。电子填满的最上面一条叫价带，上面空着的叫导带，两者之间的空档就是带隙。这一个间隔是 0、是窄、还是宽，把导体、半导体和绝缘体分开。一个间隔把物质分开。
把带隙从 0 加大到 10。那个间隔是价带顶和导带底之间的能量宽度，单位是 eV。它和同样用这个字母的弹性模量、电场是不同的量，所以总要加下标来分开。间隔是 0，两条带贴在一起，电子自由流动，就是导体。大约 1.1，是硅这样的半导体。比 4 更宽，是金刚石这样的绝缘体。一个数把三个世界分开。
那么带从哪里来。原子正好一个，电子就坐在一个清楚的位置上。把许多原子靠近贴上，同一个位置不能重叠，就裂成彼此只差一点点的许多位置。把数目加大，这些位置越来越密，眼睛看起来就像连成一条带。这就是从分开的位置渡到固体连续能带的桥。多了，就成带。
现在用电子把带填上。电子从低能量往上依次填，某个能量上能坐的位置有多少，由态密度 S(E) 告诉你。这里 S(E) 是单位能量的状态数 states/eV，和热的熵 S(J/K) 完全是不同的量。电子填到的最高高度叫作费米能级。把温度升高，那条边界就糊开，切得整齐的台阶变成柔和的门槛。EF 附近就是那个门槛。
纯的半导体里，能级落在间隔的正中，电子和空位只一点点成对出现。在这里稍微掺进杂质，就是掺杂。一种在导带正下方生出给出多余电子的位置，能级往上走，主要走动的是电子。另一种在价带正上方生出接受电子的位置，能级往下走，主要走动的是空位。这个 EF 的移动，是做出二极管和晶体管的核心。移动能级，就做出器件。
最后一边升高温度一边量电导。金属里电子已经自由，温度一高就撞上晶格的摇晃，妨碍反而变大，电导像 1/T 那样下降。半导体正相反。温度一高，热能把电子送过间隔，抬到导带，载流子像 exp(-Eg/2kT) 那样猛增，电导上升。这两个相反的方向，直接露出间隔的存在。下面的曲线是显示流向的归一化形状。方向说出间隔。