エネルギーバンドのうちでエネルギーの低いものから電子が詰まっていく。
価電子帯:一番エネルギーが低いバンド
伝導体:禁制帯(バンドギャップ)のすぐ上にあるエネルギーバンドのこと。電子が空(少ない?)
エネルギーバンドの中にフェルミレベルがあればそのバンドの中の電子は動けるので導電性がある。(金属)
それに対して、半導体・絶縁体はエネルギーバンド以外の禁則帯にフェルミレベルがあり電子が動けないので導電性がない。が、熱や光でバンドギャップを飛び越えられるくらい電子を励起すると伝導帯に電子が移りちょっと電流が流れる。
半導体にドナーを加えると伝導帯の近くに自由電子が存在できるドナー準位ってのが形成される。伝導帯の近くだから小さな熱や光で伝導帯に励起できる。アクセプタを加えると価電子帯の近くにアクセプタ準位が形成される。これも同様で、小さい熱や光で価電子帯に励起される。要するに、真性半導体では存在できなかったエネルギーバンドに電子が存在できるようになりしかもそれは伝導帯とか価電子帯とかの近くだからひょいひょいと電子がエネルギーバンドの間を行き来できるようになる。
PN接合すると、接合部で自由電子と正孔がくっついて内部に電位が生じる(内蔵電場:シリコンなら0.6~0.7v)。N型半導体ではドナー準位が伝導帯の近くにあったので簡単に励起できたが、接合されちゃうと内部内蔵電位分だけエネルギーバンドが広がってしまうのでそうもいかなくなる。そこで、順バイアスをかけてあげれば内蔵電場が打ち消されて接合前のようにドナー準位から伝導帯、アクセプタ準位から価電子帯へ電子が行き来できるようになる=電流が流れる。
