2.1.1 原子的电子层和轨道：

每个原子的电子不是混乱的堆杂在一起的，而是分层的，每层有其合适的电子数运动，离原子核越近能量越低，活跃度越低。 The Maximum Number of Electrons in Each Shell 每个壳层中的最大电子数 $$ N_e = 2n^2 $$

2.1.2 价电子、传导电子、离子

离原子核越远越活跃，越近舒服越强。最外层的电子称为价电子,能量最强，束缚最小。

传导电子：价电子又被称为自由电子，获得足够的能量可以脱离原子核的束缚电子。

离子：自由电子附身于中性原子上，此原子被称为负离子。

2.1.3 金属键

原子的原子核和内层电子占据固定的晶格位置。外层价电子受到晶体原子束缚非常小并且可以自由移动，这些带有负电的大量电子和正离子一起形成金属键。 价带：价电子的离散能级模糊成一个带，这个带被测称为价带。

导带：价带的下一个能级(通常被占用)也被模糊成一个能带，被称为导带。

2.1.4 共价键

在钻石中相邻碳原子组成4个键，效果是每个原子周边的8个价电子形成一个化学稳定状态。共用价电子产生很强的共价键。使原子紧密的结合在一起。

共用电子是不可移动的。所以价带和导带之间存在很大的能带间隔。

2.1.5 电子电流和空穴电流

$$ 图2-3本征硅中由热激发产生的电子电流 $$

当价带电子获得足够的能量时会进入导带，会在价带留下一个空穴。这些空穴和和进入的导带的电子行成电子-空穴对。

导带电子失去能量并且跌落到价带的空穴时，这种现象称为复合。 电子电流：在半导体材料中，自由电子的移动是电流的一种。

空穴电流：在晶体结构中从一个位置移动到另一个位置，，这个电流称为空穴电流。