清楚材料的導電方式，有助于了解電子元件的工作原理。N0039306如果不知道基本的電流形成原理，你就無法完全明白二極管或晶體管等電子元件的工作原理。在這一節(jié)，你將學習半導體材料如何產(chǎn)生電流。
    在學習完這一節(jié)的內容，你應該能夠：說明半導體如何產(chǎn)生電流；說明何謂傳導電子；定義空穴；解釋何謂電子一空穴對；參與討論電子一空穴重新結合的現(xiàn)象；解釋電子流和空穴流的差異。
    我們已經(jīng)知道原子的電子只會存在于特定的能帶上。每個環(huán)繞原子核的能階層都對應于某個能帶，而且能階層彼此之間存在能隙，且在能階層之間沒有電子存在。圖1.10顯示處于未激發(fā)狀態(tài)的硅晶體原子（沒有受到外界能源，如熱源的影響）。這種狀態(tài)大概靈有在開氏溫標（絕對溫度）OK時才會出現(xiàn)。

                       
   1. 傳導電子和空穴
    在室溫下，純硅晶體的部分價電子可從外界吸收充分熱能，由原來的價帶越過能隙，進入導帶而成為自由電子。自由電子也稱
為傳導電子(conduction electrons)。在圖1.11(a)的能階圖和圖1.ll(b)的鍵結圖中加以說明。

               
    當電子跳到傳導帶后，就會在晶體內的價能階帶留下一個空洞( vacancy)。這個空洞我們稱為空穴(hole)。由于吸收外界能量而跳到傳導帶的每一個電子，都會在價能階帶留下一個空穴，就形成所謂的電子一空穴。當傳導帶的電子失去能量，就會落回到價能階帶，而與空穴重新結合。
    總而言之，在室溫下，純硅晶體中都會存在許多導帶（自由）電子，不受任何原子的束縛而且基本上可以在整個晶體結構中任意移動。當這些電子跳到導帶后，也會在價帶產(chǎn)生相同數(shù)目的空穴。如圖1.12的說明。

                  
   2.電子流和空穴流
    如圖1.13所示，我們在一塊純硅晶體上施加電壓，因為熱擾動在導帶就產(chǎn)生的自由電子，可在晶體結構中自由移動，于是很容易被吸引朝正電壓端移動。這種由于自由電子的移動而形成電流，是半導體材料中的一種電流形式，稱為電子流( electron current)。

                    
    另外一種形式的電流發(fā)生在價帶上，其中存在著因為電子離開所形成的空穴。留在價帶上的電子，仍然受到原子的束縛而無法像自由電子一樣，在晶體結構中自由移動。但是，價電子可能只需要一點點能量的改變，就會移入鄰近的空穴，而在原來位置形成一個新的空穴。效果就像空穴在晶體結構中從一個地方移到另一個地方，如圖1. 14所示。這就是所謂的空穴流(hole current)。