能帶理論用單電子近似方法研究固體中電子能譜的理論。它是在用量子力學(xué)研究物質(zhì)的電導(dǎo)理論的過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的。關(guān)于固體中電子能量狀態(tài)的早的理論是金屬自由電子論。 [4]

實(shí)際上，晶體是由大量的原子組成，每個(gè)原子又包含原子核及許多電子，它們之間存在著相互作用，每一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)都受到原子核及其他電子的影響。

由于外界條件的作用，價(jià)帶中的電子可躍遷到上面的空帶中去，價(jià)帶由滿帶變?yōu)椴粷M帶，空帶中有了電子稱為導(dǎo)帶。一種晶體的各個(gè)允許能帶有一定的寬度，能量高的能帶較寬，能量低的能帶較窄，每一個(gè)能帶里包含的能級(jí)數(shù)目等于晶體所包含的原胞數(shù)目。能帶理論成功地解釋了金屬、半導(dǎo)體和絕緣體之間的差別。

芯片又是現(xiàn)代化的微型“知識(shí)庫(kù)”，它具有神話般的存儲(chǔ)能力，在針尖大小的硅片上可以裝入一部24卷本的《大英百科全書(shū)》。如今世界上的圖書(shū)、雜志已多達(dá)3000多萬(wàn)種，而且每年都要增加50多萬(wàn)種，可謂浩如煙海。德國(guó)未來(lái)學(xué)家拜因豪爾指出：“今天的科學(xué)家，即使整日整夜地工作，也只能閱讀本專業(yè)全部出版物的5%。”出路何在呢？的辦法就是由各個(gè)圖書(shū)情報(bào)資料中心負(fù)責(zé)把各種情報(bào)存入硅片存儲(chǔ)器，并用通信線路將其連接成網(wǎng)。這樣，科技人員要查找某種資料和數(shù)據(jù)時(shí)，只要坐在辦公室里操作計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)，立即就會(huì)在計(jì)算機(jī)的熒光屏上顯示出所要查詢的內(nèi)容。

工業(yè)中廣泛使用計(jì)算機(jī)和各種傳感技術(shù)，可以節(jié)省人力，提高自動(dòng)化程度及加工精度，大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率。機(jī)器人已在許多工業(yè)領(lǐng)域中出現(xiàn)。它們不僅任勞任怨，而且工作速度快、度高，甚至在一些高溫、水下及危險(xiǎn)工段工種中也能沖鋒陷陣，一往無(wú)前，智能機(jī)器人也開(kāi)始顯示出不凡的身手。有效的組織配合和強(qiáng)烈的射門(mén)意識(shí)都令人拍手叫絕。戰(zhàn)勝了世界頭號(hào)特級(jí)國(guó)際象棋大師。它的精彩表演表明，智能計(jì)算機(jī)已發(fā)展到了一個(gè)嶄新的階段。