反結合性軌道（自由電子）に関係する伝導帯と結合性軌道（束縛電子）に関係する充満帯（価電子帯）があります1)2)。伝導帯と充満帯のエネルギー差をバンドギャップ3)といいます。絶縁体、たとえばダイヤモンド4)のバンドギャップは6eVと大きく、真性半導体のゲルマニウム5)で0.7eV、ケイ素6)では1.1eVとなります。
物質の中の電子は、それぞれの固有のエネルギーをもちます。その電子のエネルギーの大きさは成績の順位のようなものです7)。そして、その勝敗はデジタル的で同点はありません。ですから、多くの原子からなる固体結晶中の電子のエネルギーは、一列の横並びになることはありません。しかし、学校の成績が遊んでいても良い成績がとれる自由なグループと補習を受ける縛られたグループにわかれるように、電子も、そのエネルギーによって自由なグループ（伝導帯）と縛られたグループ（充満帯）にわかれます。この能力別クラス編成みたいなヤツをエネルギーバンドと言います。バンドキャップとはこの伝導帯と充満帯のエネルギー差のことです。バンドギャップが大きい物質を絶縁体とよび、バンドギャップが小さい物質を半導体と呼びます。バンドギャップがない物質は導体になります。バンドギャップがあっても金属がよい導体なのは、バンドが電子で詰まっていないためで、電子が外からの電圧で加速（励起）されれば、高いエネルギーレベルに容易に移ります。金属の電気抵抗が高温になるほど増加するのは、熱励起によってもともと電子がたくさんある電導帯に移り、電子の動きを鈍らせてしまうためです8)9)。
( 1) 固体状態 > 固体の性質井上 勝也 著, 現代物理化学序説 改訂版, 培風館, ( 1981). ( 2) > キャリアの数は？竹内淳, 高校数学でわかる半導体の原理, 講談社ブルーバックス, ( 2007). ( 3) バンドギャップ( ) ⊿ε [ ジュール]. ( 4) ダイヤモンド, , C, FW = 12.011 g/mol, ( 化学種). ( 5) ゲルマニウム, , Ge, FW = 72.59 g/mol, ( 化学種). ( 6) ケイ素, Silicon, Si, FW = 28.0855 g/mol, ( 化学種). ( 7) 固体状態 > 固体の性質井上 勝也 著, 現代物理化学序説 改訂版, 培風館, ( 1981). ( 8) 無機固体化学, 物質化学工学科（Ａコース）,etc, 物質化学工学科, 山形大学E862, シラバス-山形大学, ( 2007). ( 9) > 初歩的なバンド理論P.A.Cox著/魚崎浩平[ほか]訳, 固体の電子構造と化学, 技報堂出版, ( 1989).
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