1.本徵半導體
所謂本徵半導體就是結構完整的、純淨的不摻雜任何雜質的半是體。自然界所有的物質都是由原子構成,原子分原子核和電子兩部分，帶負電的電子圍繞帶正電的原子核旋轉。在電子器件中，用得最多的半導體材料是矽和鍺，矽和鍺都是四價元素。以矽為例加以說明:圍繞矽原子核旋轉的電子共有14個，分布示意圖如圖所示。最外層軌道上有四個電子,導電性能主要由它們來決定,稱為價電子。
每個原子的4個價電子不僅受自身原子核的束縛，也與相鄰的4個原子發生聯繫，這些價電子一方面圍繞著自身原子核旋轉,另外也會同時出現在相鄰原子所屬軌道上。這樣,相鄰的原子就被共有的價電子聯繫在一起,稱為共價鍵結構。如圖所示。共價鍵中的電子不是自由的,不能自由運動。
2.自由電子和空穴
我們知道，金屬之所以具有良好的導電性能，是因為金屬中有大量可以自由移動的電子。而上述討論可以發現，共價鍵中的電子不是自由的,不能自由運動。即本徵半導體是不導電。
當溫度升高或受光照時，由於本徵半導體共價鍵對電子的約束能力不像絕緣體那樣緊，價電子從外界獲得能量,少數價電子會掙脫共價鍵的束縛，變成了自由電子，同時還產生相同數量的空位，這個空位稱為空穴。空穴的運動是自由的,而且帶正電,因此空穴與自由電子一樣可以參與導電，它們是成對出現的，所以稱它們是電子-空穴對。我們將自由電子和空穴統稱為載流子。
圖示表明了產生自由電子和空穴的過程，這個過程叫作本徵激發,又稱熱激發。
如果半導體中自由電子和空穴相遇,自由電子填補到空穴的位置上去,自由電子和空穴就成對地消失了,這個現象叫複合。
本徵激發和複合是一對逆過程。當溫度升高或光照強度增加時,本徵激發與複合會達到一個動態平衡,即激發等於複合,半導體內將維持一定數量的載流子。如果溫度升高或光照變強，則激發加劇,半導體內載流子增多，半導體的導電性能就會提高,利用半導體的這-一特性可以製成測量溫度和光強的器件。
3. 雜質半導體
本徵半導體內部，自由電子和空穴總是成對出現，因此本徵半導體對外呈現電中性。熱激發雖然能產生少量自由電子,但是本徵半導體的導電性能還是很差,且對溫度變化很敏感,因此，不能直接用來製造半導體器件。如果在本徵半導體中摻人少量的雜質，半導體的導電能力就會發生顯著變化，這樣構成的半導體稱為雜質半導體。我們常見的二極體、三極體、場效應管等半導體器件都是由雜質半導體製成的。根據摻人雜質的不同,半導體可分為N型半導體和P型半導體。
一、N型半導體
在本徵半導體矽(或鍺)中摻人微量五價元素(如磷)後，就可形成N型半導體。如圖所示。
摻入的五價雜質原子取代了某些矽原子的位置，與相鄰的四個矽原子組成共價鍵，有一個多餘的價電子不能構成共價鍵,這個價電子所受束縛力很小，很容易在常溫下變成自由電子,而這種產生自由電子的過程不產生空穴，所以N型半導體中自由電子佔多數,稱其為「多數載流子」,簡稱為「多子」;空穴佔少數,稱其為「少數載流子」,簡稱為「少子」。
因此在這種半導體中，自由電子數遠大於空穴數,故此類半導體也稱為電子型半導體。雖然N型半導體中自由電子的數量遠多於空穴，但半導體中正、負電荷數是相同的，故N型半導體不帶電,呈電中性。
二、P型半導體
在本徵半導體矽(或鍺)中摻人微量五價元素(如硼)後,就可形成P型半導體。
因為硼原子只有三個價電子,它與周圍矽原子組成共價鍵時，因缺少一個電子,在晶體中就會多出來一個空穴。這個空穴和本徵激發產生的空穴都是載流子。
因此半導體中空穴的濃度大大增加了，因此稱這種雜質半導體為空穴型半導體或P型半導體,在P型半導體中空穴佔多數，稱為.多數載流子,自由電子佔少數，稱為少數載流子,圖為P型半導體的簡化示意圖。