在自然界中，根据材料的导电能力，我们可以将他们划分为导体、绝缘体、半导体。而半导体的导电能力介于绝缘体和导体之间。常见的半导体材料有硅（Si）和锗（Ge）。

硅的原子和晶体结构图

原子最外层的电子为价电子，硅原子的外层电子壳层中4个价电子，在硅晶体每个原子有4个相邻原子，硅原子和每个相邻硅原子共享2个价电子，从而形成稳定的8原子结构

为什么半导体受温度、光照影响大？

硅原子的外层的电子受原子核的束缚比较小，在光照或温度作用下得到足够的能量时，会摆脱原子核的束缚而成为自由电子，并同时在原来位置留下空穴。电子带负电，空穴带正电。

   N型半导体-自由电子成为导电主体

在纯净的硅晶体中摻入少量5价元素磷，由于磷原子具有5个原子，所以一个磷原子同相邻的4个硅原子结成共价键时，还多余一个价电子，这个价电子很容易

挣脱磷原子核的吸引而变成自由电子

   P型半导体

纯净的硅晶体中摻入少量3价元素，如硼，这些3价原子的最外层只有3个价电子，当它与相邻的硅原子形成共价键时，还缺少一个价电子，当它与相邻的硅原子形成共价键时，还缺少一个价电子，因而在一个共价键上要出现一个空穴。

通过以上半导体的原理加深了了理解，在下篇文章中我们进而了解半导体二极管的工作原理