（文章來源：科技周圍）

一：經典自由電子理論

金屬電子被束縛能較低，可以在金屬中自由移動。所以加了電壓就可以導電。 而半導體是以共價鍵形式存在，原子核對最外層電子的束縛較強，所以電子不可以隨意移動。但是由于半導體是體材料，所以有好多的原子就在一起，那么他們的電子殼層就交疊在一起了。如圖，那么電子就可以在這些交疊的軌道上運動了，于是也可以導電。

二：量子自由電子理論

這其實半導體和金屬都是運用薛定諤的方程，再根據邊界條件的值求解能量表達。他們的共同點是大都在納米量級下才能觀察到能量的量子化效應。比方說，普通金屬在體材料即大塊的時刻，有良好的導電導熱性能，但是在納米顆粒情況下就會絕緣。 半導體的量子化可以有量子阱，量子線，量子點等。這些情況下其能級發生分離，不再是連續的。

三：能帶理論

這也是區別半導體和金屬的比較易理解的方式。首先晶體中電子的分布要滿足一定的波函數，而波函數也隨這晶格周期性的變化。最終得到電子的分布空間是一些帶。帶和帶之間時禁帶，即不能存在電子。晶體能夠導電是其中的電子在外電場的作用下做定向運動。電子在外電場下做加速運動，于是電子的能量就發生改變。

從而電子從能量較低的帶躍遷到高地帶。半導體，就是能量較低的帶里全部填充電子，能量高地帶沒有電子，因為滿所以就好比大家在一起擠著不能動，那么就沒有電流。但是有了外力，電子就躍遷，滿的地方就空出位置，從而讓旁邊的電子移動，從而形成電流。金屬的較高地方也有電子那么較高的能帶上就有電子有空位（空穴），所以何時都能導電。

（責任編輯：fqj）