Entscheidend ist die Struktur der Bänder und deren Besetzung. Jedes Band hat N k-Zustände. Es können maximal 2N Elektronen pro Band auftreten. Bei T = 0 sind diese besetzt bis EF.
Falls alle Bänder ganz voll oder ganz leer sind, liegt ein Isolator vor. (Volle Bänder liefern nämlich keinen Beitrag zur elektrische Leitfähigkeit (siehe unten).) Dies ist möglich, wenn die Zahl der Valenzelektronen pro Elementarzelle gerade sind.
Falls die Bänder teilbesetzt sind, haben wir ein Metall. Hier ist die Zahl der Valenzelektronen pro Elementarzelle immer ungerade. Bei Erdalkali-Metallen (2e-) (?) ist der Grund für metallisches Verhalten, daß zwei überlappende Bänder vorliegen, welche teilgefüllt sind.
Falls der Überlapp gering ist (As, Sb, Bi), spricht man von einem
„Halbmetall“. Bei T
0 können Isolatoren (T = 0) „Halbleiter“ sein,
wenn die Energielücke klein genug ist, um eine thermische Anregung von
Elektronen über die Lücke zu ermöglichen.
Durch Anregung von Elektronen vom Valenz- ins Leitungsband entstehen sogenannte „Löcher“; diese sind entscheidend für den elektronischen Transport.
Es sollen teilgefüllte Bänder bis EF vorliegen. Die Fläche E(
) = EF heißt
Fermifläche. Kann in verschiedenen Bändern liegen