物質の導電率は原子構造によって決まります。 導体は一般的に低コストの元素であり、それらの最も外側の電子は核から自由電子に容易に分離され、それは外部電界の作用の下で方向性のある動きを生じさせて電流を形成する。 高価な元素（不活性ガスなど）や高分子物質（ゴムなど）は、その最外部の電子が原子や結合力の影響を強く受け、自由電子になりにくいため、導電性が非常に悪くなります。絶縁体。 一般的に使用される半導体材料、シリコン（Ｓｉ）およびゲルマニウム（Ｇｅ）は四価元素であり、それらの最も外側の電子は、導体ほど核から離脱するのが容易ではなく、絶縁体が核によって束縛されるほど狭くもない。 導電率はその中間のどこかにあります。
純粋な半導体はある工程を経て単結晶になります。 これが真性半導体です。 結晶中の原子は、空間内によく整列した枕を形成し、隣接する原子は共有結合を形成します。
結晶中の共有結合は強い結合力を有する。 したがって、常温では、熱運動（熱励起）により、ごく少数の価電子のみが十分なエネルギーを得て、共有結合から自由電子へと自由になる。 。 私の同僚、共有結合に穴があいています。 原子は価電子の損失によって正に帯電しているか、または正孔は正に帯電している。 真性半導体では、自由電子と正孔が受け入れられるように見える、すなわち、自由電子と正孔の数は等しい。
自由電子が移動の過程で穴に遭遇すると、それは空洞を埋め、同時に両方を消滅させるでしょう。 この現象は適合性と呼ばれます。 ある温度では、固有の励起は、一致する自由電子と正孔の対と同数の自由電子と正孔の対を生成し、したがって動的平衡を達成する。
バンド理論：
1.単一原子内の電子が原子核の周りを移動すると、各軌道内の電子はそれぞれ特定のエネルギーを持ちます。
コアの軌道に近いほど、電子エネルギーは低い。
最小エネルギーの原理によれば、電子は常に最低のエネルギーレベルを有する。
価電子によって占められるエネルギー帯は価電子帯と呼ばれる。
価電子帯の上に禁制帯がある。 禁制帯には電子が占めるエネルギー準位はありません。
禁制帯ＩＱは伝導帯である。 伝導帯のエネルギー準位は、価電子が共有結合から離れるときに自由電子が占めることができるエネルギー準位です。
禁制帯幅はEgで表され、その値は半導体の材料や配置される温度などの要因に関係します。