根据能带理论，我们可以将材料分为不同的类型 。能带可以分为价带和导带 。简单来讲，原子外层电子，也就是价电子所占据的能带称之为价带，价带之上的能带是导带 。根据价带和导带之间的距离不同，可以将材料分为绝缘体、半导体、半金属和金属 。
文章插图
如果价带和导带相隔很远，即存在一个很大的带隙，比如有3个电子伏特以上，则这种材料是绝缘体；如果带隙没那么大，在1~3个电子伏特，那么价带中的电子可以通过外部作用（光激发、热激发）激发到导带，这样就会具有半导体的性质；如果带隙继续减小，使价带和导带刚好接触或重合了一小部分，便会形成我们这里所讲的半金属，这个时候已经产生了一些能参与导电的电子，但是很少，正是这一点使半金属具有了独特的性质；如果价带和导带重叠的部分很多，便会形成金属，这时候导带中有很多电子参与导电，使金属具有了很好的导电性能 。
文章插图
半金属的例子还是有很多的，比如经典的有砷，锑，铋，锡(灰色锡)和石墨等等，还有石墨烯和一些碱土金属也属于半金属的范畴 。
由于半金属具有比金属少的电荷载流子，所以它们通常具有较低的电导率和热导率 。半金属中的空穴和电子也具有较小的有效质量 。此外，半金属通常显示出高的抗磁磁化率和高的晶格介电常数 。
随着科学研究的进一步发展，科学家们发现了许多具有拓扑性质的半金属，这是当下凝聚态领域的研究热点，有兴趣的朋友可以深入了解一下 。
