在自然界中，根據材料的導電能力，我們可以將他們劃分為導體、絕緣體、半導體。而半導體的導電能力介于絕緣體和導體之間。常見的半導體材料有硅（Si）和鍺（Ge）。

硅的原子和晶體結構圖

原子最外層的電子為價電子，硅原子的外層電子殼層中4個價電子，在硅晶體每個原子有4個相鄰原子，硅原子和每個相鄰硅原子共享2個價電子，從而形成穩定的8原子結構

為什么半導體受溫度、光照影響大？

硅原子的外層的電子受原子核的束縛比較小，在光照或溫度作用下得到足夠的能量時，會擺脫原子核的束縛而成為自由電子，并同時在原來位置留下空穴。電子帶負電，空穴帶正電。

   N型半導體-自由電子成為導電主體

在純凈的硅晶體中摻入少量5價元素磷，由于磷原子具有5個原子，所以一個磷原子同相鄰的4個硅原子結成共價鍵時，還多余一個價電子，這個價電子很容易

掙脫磷原子核的吸引而變成自由電子

   P型半導體

純凈的硅晶體中摻入少量3價元素，如硼，這些3價原子的最外層只有3個價電子，當它與相鄰的硅原子形成共價鍵時，還缺少一個價電子，當它與相鄰的硅原子形成共價鍵時，還缺少一個價電子，因而在一個共價鍵上要出現一個空穴。

通過以上半導體的原理加深了了理解，在下篇文章中我們進而了解半導體二極管的工作原理