Dans les semi-conducteurs cristallins classiques, les électrons ne peuvent avoir des énergies que dans certaines bandes -LRB- c'est-à-dire des gammes de niveaux d'énergie -RRB-. Énergiquement, ces bandes sont situées entre l'énergie de l'état fondamental, correspondant à des électrons étroitement liés aux noyaux atomiques du matériau, et l'énergie électronique libre.
Comme d'autres solides, les électrons des semi-conducteurs ne peuvent avoir des énergies que dans certaines bandes -LRB- c'est-à-dire des gammes de niveaux d'énergie -RRB- entre l'énergie de l'état fondamental, correspondant aux électrons liés étroitement aux noyaux atomiques du matériau, et l'énergie libre des électrons, qui est l'énergie nécessaire pour qu'un électron puisse s'échapper entièrement du matériel.