物理理論
能帶理論是一種重要的物理理論，用於描述晶體中電子的狀態和運動。
這種理論基於量子力學，主要用於研究金屬、絕緣體和半導體等晶體的電子行為。能帶理論的核心在於將晶體中的電子視為在周期性勢場中運動的獨立粒子，這種勢場由原子實、其他價電子的平均勢場以及考慮電子波函式反對稱性的交換作用構成。理論指出，晶體中的電子在整個晶體內共有化運動，這些共有化電子在晶體周期性勢場中的運動導致它們的本徵態波函式呈現為Bloch函式形式，能量表現為準連續能級構成的能帶。
能量較高的能帶位於價帶之上，而能量較低的能帶通常是滿帶。根據電子能否占據這些能帶，晶體可以分為導體、絕緣體和半導體。例如，金屬中的電子主要存在於導帶中，而絕緣體中的電子則主要存在於價帶中。半導體中的電子可以在價帶和導帶之間移動，這取決於材料的化學性質或外界條件（如光照或溫度變化）。