1.本征半导体
所谓本征半导体就是结构完整的、纯净的不掺杂任何杂质的半是体。自然界所有的物质都是由原子构成,原子分原子核和电子两部分，带负电的电子围绕带正电的原子核旋转。在电子器件中，用得最多的半导体材料是硅和锗，硅和锗都是四价元素。以硅为例加以说明:围绕硅原子核旋转的电子共有14个，分布示意图如图所示。最外层轨道上有四个电子,导电性能主要由它们来决定,称为价电子。
每个原子的4个价电子不仅受自身原子核的束缚，也与相邻的4个原子发生联系，这些价电子一方面围绕着自身原子核旋转,另外也会同时出现在相邻原子所属轨道上。这样,相邻的原子就被共有的价电子联系在一起,称为共价键结构。如图所示。共价键中的电子不是自由的,不能自由运动。
2.自由电子和空穴
我们知道，金属之所以具有良好的导电性能，是因为金属中有大量可以自由移动的电子。而上述讨论可以发现，共价键中的电子不是自由的,不能自由运动。即本征半导体是不导电。
当温度升高或受光照时，由于本征半导体共价键对电子的约束能力不像绝缘体那样紧，价电子从外界获得能量,少数价电子会挣脱共价键的束缚，变成了自由电子，同时还产生相同数量的空位，这个空位称为空穴。空穴的运动是自由的,而且带正电,因此空穴与自由电子一样可以参与导电，它们是成对出现的，所以称它们是电子-空穴对。我们将自由电子和空穴统称为载流子。
图示表明了产生自由电子和空穴的过程，这个过程叫作本征激发,又称热激发。
如果半导体中自由电子和空穴相遇,自由电子填补到空穴的位置上去,自由电子和空穴就成对地消失了,这个现象叫复合。
本征激发和复合是一对逆过程。当温度升高或光照强度增加时,本征激发与复合会达到一个动态平衡,即激发等于复合,半导体内将维持一定数量的载流子。如果温度升高或光照变强，则激发加剧,半导体内载流子增多，半导体的导电性能就会提高,利用半导体的这-一特性可以制成测量温度和光强的器件。
3.杂质半导体
本征半导体内部，自由电子和空穴总是成对出现，因此本征半导体对外呈现电中性。热激发虽然能产生少量自由电子,但是本征半导体的导电性能还是很差,且对温度变化很敏感,因此，不能直接用来制造半导体器件。如果在本征半导体中掺人少量的杂质，半导体的导电能力就会发生显著变化，这样构成的半导体称为杂质半导体。我们常见的二极管、三极管、场效应管等半导体器件都是由杂质半导体制成的。根据掺人杂质的不同,半导体可分为N型半导体和P型半导体。
一、N型半导体
在本征半导体硅(或锗)中掺人微量五价元素(如磷)后，就可形成N型半导体。如图所示。
掺入的五价杂质原子取代了某些硅原子的位置，与相邻的四个硅原子组成共价键，有一个多余的价电子不能构成共价键,这个价电子所受束缚力很小，很容易在常温下变成自由电子,而这种产生自由电子的过程不产生空穴，所以N型半导体中自由电子占多数,称其为“多数载流子”,简称为“多子”;空穴占少数,称其为“少数载流子”,简称为“少子”。
因此在这种半导体中，自由电子数远大于空穴数,故此类半导体也称为电子型半导体。虽然N型半导体中自由电子的数量远多于空穴，但半导体中正、负电荷数是相同的，故N型半导体不带电,呈电中性。
二、P型半导体
在本征半导体硅(或锗)中掺人微量五价元素(如硼)后,就可形成P型半导体。
因为硼原子只有三个价电子,它与周围硅原子组成共价键时，因缺少一个电子,在晶体中就会多出来一个空穴。这个空穴和本征激发产生的空穴都是载流子。
因此半导体中空穴的浓度大大增加了，因此称这种杂质半导体为空穴型半导体或P型半导体,在P型半导体中空穴占多数，称为.多数载流子,自由电子占少数，称为少数载流子,图为P型半导体的简化示意图。