價帶

處在原子軌道中並呈鍵合狀態的電子稱為價電子。由這些價電子所占有的許多能級可加以歸併並視為一個單一的連續的能量範圍。

這種由已充滿電子的原子軌道能級所形成的低能量帶稱為能級的價帶（滿帶）。任何能量變化通常都發生在價帶內。

簡而言之，價帶即為價電子占據的能帶。

基本介紹

• 中文名：價帶
• 外文名：valence band
• 相關概念：導帶，能帶，禁帶
• 學科：半導體科學
• 定義：價電子占據的能帶
• 別稱：價電帶

介紹價帶（valence band）或稱價電帶，通常是指半導體或絕緣體中，在0K時能被電子占滿的最高能帶。對半導體而言，此能帶中的能級基本上是連續的。全充滿的能帶中的電子不能在固體中自由運動。

但若該電子受到光照，它可吸收足夠能量而跳入下一個容許的最高能區，從而使價帶變成部分充填，此時價帶中留下的電子可在固體中自由運動。價帶中電子的自由運動對於與電晶體有關的現象是很重要的。 被價電子占據的能帶（低溫下通常被價電子占滿）。

導帶與價帶的關係

對於未摻雜的本徵半導體，導帶中的電子是由它下面的一個能帶（即價帶）中的電子（價電子）躍遷上來而形成的，這種產生電子（同時也產生空穴——半導體的另外一種載流子）的過程，稱為本徵激發。在本徵激發過程中，電子和空穴是成對產生的，則總是有“電子濃度=空穴濃度”。這實際上就是本徵半導體的特徵，因此可以說，凡是兩種載流子濃度相等的半導體，就是本徵半導體。這就意味著，不僅未摻雜的半導體是本徵半導體，就是摻雜的半導體，在一定條件下（例如高溫下）也可以轉變為本徵半導體。

價帶的能量低於導帶，它也是由許多準連續的能級組成的。但是價帶中的許多電子（價電子）並不能導電，而少量的價電子空位——空穴才能導電，故稱空穴是載流子。空穴的最低能量——勢能，也就是價帶頂，通常空穴就處於價帶頂附近。

價帶頂與導帶底之間的能量差，就是所謂半導體的禁頻寬度。這就是產生本徵激發所需要的最小平均能量。這是半導體最重要的一個特徵參量。

對於摻雜半導體，電子和空穴大多數是由雜質來提供的。能夠提供電子的雜質稱為施主；能夠提供空穴的雜質稱為受主。施主的能級處在靠近導帶底的禁帶中；受主的能級處在靠近價帶頂的禁帶中。

無機半導體能帶、導帶和價帶能級數據

半導體	Eg(eV)	ECB(VS. NHE)	EVB(VS. NHE)	半導體	Eg(eV)	ECB(VS. NHE)	EVB(VS. NHE)
Ag2O	1.2eV	0.19	1.39	AlTiO3	3.6eV	-0.86	2.74
BaTiO3	3.3eV	0.08	3.38	Bi2O3	2.8eV	0.33	3.13
CdO	2.2eV	0.11	2.31	CdFe2O4	2.3eV	0.18	2.48
Ce2O3	2.4eV	-0.5	1.9	CoO	2.6eV	-0.11	2.49
CoTiO3	2.25eV	0.14	2.39	Cr2O3	3.5eV	-0.57	2.93
CuO	1.7e V	0.46	2.16	Cu2O	2.2eV	-0.28	1.92
CuTiO3	2.99eV	-0.18	2.81	FeO	2.4eV	-0.17	2.23
Fe2O3	2.2eV	0.28	2.48	Fe3O4	0.1eV	1.23	1.33
FeOOH	2.6eV	0.58	3.18	FeTiO3	2.8eV	-0.21	2.59
Ga2O3	4.8eV	-1.55	3.25	HgO	1.9eV	0.63	2.53
Hg2Nb2O7	1.8eV	0.81	2.61	Hg2Ta2O7	1.8eV	0.84	2.64
In2O3	2.8eV	-0.62	2.18	KNbO3	3.3eV	-0.86	2.44
KTaO3	3.5eV	-0.93	2.57	La2O3	5.5eV	-1.97	3.53
LaTi2O7	4eV	-0.6	3.4	LiNbO3	3.5eV	-0.73	2.77
LiTaO3	4eV	-0.95	3.05	MgTiO3	3.7eV	-0.75	2.95
MnO	3.6eV	-1.01	2.59	MnO2	0.25eV	1.33	1.58
MnTiO3	3.1eV	-0.46	2.64	Nb2O5	3.4eV	0.09	3.49
Nd2O3	4.7eV	-1.63	3.07	NiO	3.5eV	-0.5	3
NiTiO3	2.18eV	0.2	2.38	PbO	2.8eV	-0.48	2.32
PbFe12O19	2.3eV	0.2	2.5	PdO	1eV	0.79	1.79
Pr2O3	3.9eV	-1.26	2.64	Sb2O3	3eV	0.32	3.32
Sm2O3	4.4eV	-1.43	2.97	SnO	4.2eV	-0.91	3.29
SnO2	3.5eV	0	3.5	SrTiO3	3.4eV	-1.26	2.14
Ta2O5	4eV	-0.17	3.83	Tb2O3	3.8eV	-1.06	2.74
TiO2	3.2eV	-0.29	2.91	Tl2O3	1.6eV	0.05	1.65
V2O5	2.8eV	0.2	3	WO3	2.7eV	0.74	3.44
Yb2O3	4.9eV	-1.48	3.42	YFeO3	2.6eV	-0.2	2.4
ZnO	3.2eV	-0.31	2.89	ZnTiO3	3.06eV	-0.23	2.83
ZrO2	5eV	-1.09	3.91	Ag2S	0.92eV	0	0.92
AgAsS2	1.95eV	0.01	1.96	AgSbS2	1.72eV	0.01	1.73
As2S3	2.5eV	0.08	2.58	CdS	2.4eV	-0.52	1.88
Ce2S3	2.1eV	-0.91	1.19	CoS	0eV	0.67	0.67
CoS2	0eV	0.99	0.99	CoAsS	0.5eV	0.46	0.96
CuS	0eV	0.77	0.77	Cu2S	1.1eV	-0.06	1.04
CuS2	0eV	1.07	1.07	Cu3AsS4	1.28eV	0.25	1.53
CuFeS2	0.35eV	0.47	0.82	Cu5FeS4	1eV	0.05	1.05
CuInS2	1.5eV	-0.44	1.06	CuIn5S8	1.26eV	-0.41	0.85
Dy2S3	2.85eV	-1.14	1.71	FeS	0.1eV	0.47	0.57
FeS2	0.95eV	0.42	1.37	Fe3S4	0eV	0.68	0.68
FeAsS	0.2eV	0.51	0.71	Gd2S3	2.55eV	-0.93	1.62
HfS2	1.13eV	0.21	1.34	HgS	2eV	0.02	2.02
HgSb4S8	1.68eV	0.31	1.99	In2S3	2eV	-0.8	1.2
La2S3	2.91eV	-1.25	1.66	MnS	3eV	-1.19	1.81
MnS2	0.5eV	0.49	0.99	MoS2	1.17eV	0.23	1.4
Nd2S3	2.7eV	-1.2	1.5	NiS	0.4eV	0.53	0.93
NiS2	0.3eV	0.89	1.19	OsS2	2eV	0.24	2.24
PbS	0.37	0.24	0.61	Pb10Ag3Sb11S28	1.39eV	0.09	1.48
Pb2As2S5	1.39eV	0.21	1.6	PbCuSbS3	1.23eV	0.11	1.34
Pb5Sn3Sb2S14	0.65eV	0.45	1.1	Pr2S3	2.4eV	-1.07	1.33
PtS2	0.95eV	1.03	1.98	Rh2S3	1.5eV	0.11	1.61
RuS2	1.38eV	0.39	1.77	Sb2S3	1.72eV	0.22	1.94
Sm2S3	2.6eV	-1.11	1.49	SnS	1.01eV	0.16	1.17
SnS2	2.1eV	-0.06	2.04	Tb2S3	2.5eV	-0.99	1.51
TiS2	0.7eV	0.26	0.96	TlAsS2	1.8eV	-0.34	1.46
WS2	1.35eV	0.36	1.71	ZnS	3.6eV	-1.04	2.56
ZnS2	2.7eV	-0.29	2.41	Zn3In2S6	2.81eV	-0.91	1.9
ZrS2	1.82eV	-0.21	1.61