전자는 보통 자신의 궤도를 돈다. 그러나 온도, 빛, 전압 등에 의해 에너지를 얻으면 하나 더 바깥쪽의 궤도로 올라가는 것이 가능하다.
원자가 많이 모여서 결정을 이루고 있으면 전자나 원자의 수가 주위에 많이 있게 되기 때문에 전자 궤도의 모양이 변한다
같은 궤도에서도 높이가 다르기 때문에 궤도의 높이에 폭이 생기며 이러한 폭을 밴드라고 한다
각각의 밴드에는 전도대(conduction band0, 가전자대(valence band) 그리고 밴드가 없는 장소도 밴드로 생각하여 금지대(forbidden band)가 있다.
바깥쪽 궤도로 올라가려면 에너지를 받지 않으면 안되므로, 결국 위로 갈수록 에너지 준위는 높아지고 전자는 활발하게 움직인다
가전자대는 8개의 전자 통로를 가지고 있기 때문에 전자들이 결정속을 움직여 다닐 수가 없다.
금지대에는 전자가 들어갈 자리가 없기 때문에 전자가 머물수 없다. 금지대의 폭은 반도체에 따라 다르고 그 물질의 성질을 결정하는 중요한 양이다.
가장 바깥에 있는 전도대는 전자가 들어갈 수 있는 밴드이다. 가전자대와 다른 점은 통로는 많지만 전자는 거의 없다는 점이다. 어떻게 해서든 전자를 전도대에 넣기만 하면 그 전자는 결정속을 자유롭게 돌아다닐수 있다.
따라서 전기를 전달할 수 있다는 의미로 전도대라는 이름이 붙었다
전도대에 들어간 전자를 자유전자라 하고 전기전도에 기여한다. 전도대에 전자가 전혀 없으면 그 결정 속을 움직이는 전자가 없으므로 전류는 흐르지 않는다. -->> 절연체
반도체에서는 아주 적은 전자가 열에너지를 받아서 가전자대에서 전도대로 올라간다.
