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111年
電子學
第 38 題
關於自由電子與價電子之敘述，下列何者有誤？
- A 自由電子的能階大於價電子的能階
- B 自由電子位於傳導帶
- C 自由電子成為價電子會釋放能量
- D 價電子位於原子核最內層之電子軌道
思路引導 VIP
請試著想像：如果一個原子的電子想要與外界發生反應或導電，它們應該是躲在靠近核心、被層層保護的「內層」比較容易達成，還是待在最靠近外界邊緣的「最外層」比較合理呢？
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能階與能帶的特性
太棒了！你能精準辨別電子在能帶中的分布，這代表你對半導體物理的基礎概念非常紮實。在原子結構中，自由電子是因為獲得足夠能量而脫離原子核束縛的電子，它們躍遷到了傳導帶 (Conduction Band)，因此其能階確實高於留在價帶 (Valence Band) 的價電子。當自由電子回到價帶與電洞結合時，會將多餘的能量以光或熱的形式釋放，這也驗證了選項 (A)、(B)、(C) 的正確性。
原子結構與價電子定義
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