固体能带理论是表示固体中电子能量分布方式的一种简便方法，红外探测器厂家现扼要介绍一下这一理论，可有助于理解红外探测器内部产生的光电效应。
在简单的波尔原子模型中，绕原子核旋转的电子被限制在分立的能级上，它们各有各的轨道直径。除非原子被激发，电子都占据着较低的能级。固体的原子靠得很近，由于量子力学的结果，单个原子的分立能级扩展成近于连续的能带，这些能带被电子的禁带所隔离。最低的能带是完全充满的，称为阶带。下一个较高的能带，不管是占据或未占据有电子，都成为导带。只有导带中的电子对材料的电导率才有贡献。
导电体、绝缘体和半导体有不同的能带结构。导电体的明显标志的导带没有被电子全部占据。绝缘体的电子刚好占据了阶带中的全部能级，导带是空的，禁带很宽，阶电子不可能获得足够的能量升到导带中去。
从电特性看，半导体的导电率介于绝缘体和金属之间。纯净的本证半导体的禁带相对窄一些，仅有几分之一电子伏特，而绝缘体的禁带是3电子伏特或更大些。因此，即使在室温下，半导体的一些阶电子也能获得足够的能量，跃过禁带而达到导带。这些电子原来占据的位置成了正电荷，称为空穴。存在电场或磁场时，空穴像电子一样流过材料，然而两者流动的方向相反。
在纯净半导体中，一个电子被激发到导带，则产生电子空穴对载流子，两者贡献各自的电导率。本证半导体材料有锗单晶、硅单晶以及按化学计算比例构成的化合物。典型的光伏型红外探测器有Si、Ge、CaAs、InSb、InGaAs和HgCdTe（MCT）等，光伏型本证探测器有PbS、PbSe和MCT。