目前主流的都是硅，现在也逐渐由氮化镓，砷化镓，碳化硅等等这些材料，记住一个特点，它们都是半导体。
半导体具有许多独特的物理性质,这与半导体中电子的状态及其运动特点有密切关系。为了研究和利用半导体的这些物理性质,需要明白半导体单晶材料中的电子状态及其运动规律。

单电子近似

半导体单晶材料和其它固态晶体一样,是由大量原子周期性重复排列而成,而每个原子又包含原子核和许多电子。如果能够写出半导体中所有相互作用着的原子核和电子系统的薛定谔方程,并求出其解,便可以了解半导体的许多物理性质。
但是,这是一个非常复杂的多体问题,不可能求出其严格解,只能用近似的处理方法-单电子近似来研究固态晶体中电子的能量状态。所谓单电子近似,即假设每个电子是在周期性排列且固定不动的原子核势场及其它电子的平均势场中运动。该势场是具有与晶格同周期的周期性势场:用单电子近似法研究晶体中电子状态的理论称为能带论。有关能带论的内容在固体物理学课程中已经比较完整地介绍过了,这里仅作简要回顾,并介绍几种重要半导体材料的能带结构。

半导体的晶格结构和结合性质