摘要: 能带理论是量子力学在固体材料中的一次伟大应用，催生了半导体和半导体激光等发明，促进了第三次工业革命。根据量子力学，我们知道原子中的电子只能处于离散的能级。如果原子之间的距离很远，那么电子被束缚在各自的原子核附近，原子系综存在大量的相互独立的简并能级。然而，如果将原子紧密周期排列，电子可以在不同的原子间运动，耦合简并的能级，使得简并的能级间发生能级排斥，能量随着晶格动量的变化形成连续的能带。人们根据能带带隙的大小将固体材料分为金属、绝缘体和半导体，能带带隙也决定了半导体激光、发光二极管的发光频率。