利用物質(zhì)的電阻率可以劃分界定導(dǎo)體、半導(dǎo)體以及絕緣體，但相較于電阻率，能帶圖能夠表征物質(zhì)的更多性質(zhì)。

如上圖所示，對(duì)于導(dǎo)體、半導(dǎo)體以及絕緣體而言其能帶圖有較為明顯的差異，這正是它們導(dǎo)電性質(zhì)不相同的原因之一。

可以看到絕緣體(如金剛石晶體)的能帶被禁帶分割成三部分，其上是被價(jià)電子完全填充的滿(mǎn)帶（價(jià)帶），其下是被價(jià)電子完全填充的滿(mǎn)帶（價(jià)帶），這兩條能帶相隔的間距Eg，被稱(chēng)為禁帶寬度。 Eg=Ec-Ev，Ec代表導(dǎo)帶底端的能量值，Ev代表價(jià)帶頂?shù)哪芰恐怠Ｓ捎趦r(jià)帶中的價(jià)電子全都束縛在共價(jià)鍵內(nèi),它一般沒(méi)有導(dǎo)電能力。但是處于價(jià)帶頂Ev處的價(jià)電子，如果吸收外界能量超過(guò)Eg這時(shí)電子就能跳到導(dǎo)帶中去成為導(dǎo)電的電子，因此Eg就是價(jià)電子掙脫共價(jià)鍵變成導(dǎo)電電子所需要吸收的最低能量值。由于金剛石的Eg值比較大(Eg=5.47eV)，電子很難從價(jià)帶跳到導(dǎo)帶中去，原來(lái)的導(dǎo)帶又是空的，所以金剛石在通常的情況下缺少導(dǎo)電電子，是導(dǎo)電能力很差的絕緣體。 半導(dǎo)體材料硅、鍺也屬于金剛石結(jié)構(gòu)，它們的能帶也和金剛石類(lèi)似，但它們的主要差別在于半導(dǎo)體的禁帶寬度Eg遠(yuǎn)比絕緣體的Eg值小，如下圖所示。

由于半導(dǎo)體材料的Eg值小(如硅的Eg=1.107eV)，因此半導(dǎo)體中的一個(gè)價(jià)電子吸收外界能量后很容易越過(guò)禁帶從價(jià)帶跳到導(dǎo)帶中去成為導(dǎo)電電子，與此同時(shí)在價(jià)帶中留下一個(gè)空穴。

導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)與絕緣體、半導(dǎo)體不同。由上圖可知，導(dǎo)體的能帶是彼此重疊的，中間沒(méi)有禁帶阻攔，因此沒(méi)有價(jià)帶和導(dǎo)帶的區(qū)別。處于這種能帶中的價(jià)電子可以參與導(dǎo)電。一般金屬(如銅)中存在大量的導(dǎo)電電子，所以銅等金屬是一個(gè)優(yōu)良的導(dǎo)體。 半導(dǎo)體硅材料中摻有硼、鋁、鎵、銦等受主雜質(zhì)時(shí)稱(chēng)為p型硅材料，摻有磷、砷、銻、鉍等施主雜質(zhì)時(shí)稱(chēng)為n型硅材料。下面我們以硅材料中摻磷和摻硼為例，從雜質(zhì)原子的能級(jí)與硅的能帶圖的關(guān)系，說(shuō)明半導(dǎo)體摻雜質(zhì)后的導(dǎo)電行為。

由于磷等施主雜質(zhì)能級(jí)ED靠近導(dǎo)帶底，ED能級(jí)上畫(huà)的黑點(diǎn)代表磷等施主雜質(zhì)的價(jià)電子，這些電子既不屬于價(jià)帶也不屬于導(dǎo)帶，但它們吸收了外界的能量后就可以跳到導(dǎo)帶構(gòu)成電子導(dǎo)電。由于硼等受主雜質(zhì)空穴的能級(jí)EA靠近硅的價(jià)帶頂，在EA能級(jí)上畫(huà)的白圈代表被受主拉住的空穴，這些空穴既不屬于價(jià)帶也不屬于導(dǎo)帶，因此沒(méi)有導(dǎo)電能力，但當(dāng)這些空穴吸收了外界的能量后就可以跳到價(jià)帶中去成為具有導(dǎo)電能力的空穴，這個(gè)過(guò)程中并不產(chǎn)生導(dǎo)電電子，因此形成了空穴導(dǎo)電。 由此可見(jiàn)，正是由于雜質(zhì)能級(jí)靠近半導(dǎo)體的價(jià)帶或?qū)В赃@些雜質(zhì)對(duì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電性有著顯著的影響。