视频字幕
纯净半导体是由单一元素构成的半导体材料，最常见的是硅和锗。以硅为例，每个硅原子有4个价电子，这些价电子与相邻的硅原子形成共价键，构成规则的晶体结构。在绝对零度时，所有价电子都被牢固地束缚在共价键中，无法自由移动，因此纯净半导体在低温下几乎不导电。
当温度升高时，热能会激发价电子挣脱共价键的束缚，这个过程称为本征激发。被激发的电子成为自由电子，可以在晶体中自由移动，同时在原来的位置留下一个空穴。空穴可以看作是带正电的载流子，当相邻的电子填补空穴时，空穴就会移动。这样就产生了电子-空穴对，使半导体具有了导电性。但是纯净半导体的导电性很弱，且强烈依赖于温度。
n型杂质半导体是通过在纯净硅中掺入五价元素形成的，最常用的是磷原子。磷原子有5个价电子，当磷原子替代硅原子进入晶格时，其中4个价电子与周围的硅原子形成共价键，而第5个电子由于没有配对，很容易被激发成为自由电子。这些多余的电子大大增加了半导体的导电性。在n型半导体中，电子是多数载流子，空穴是少数载流子，主要靠电子导电。
p型杂质半导体是通过在纯净硅中掺入三价元素形成的，最常用的是硼原子。硼原子只有3个价电子，当硼原子替代硅原子进入晶格时，只能与周围的3个硅原子形成共价键，缺少一个电子，从而形成空穴。相邻的电子可以填补这个空穴，但同时在原来的位置又产生新的空穴，这样空穴就可以移动。在p型半导体中，空穴是多数载流子，电子是少数载流子，主要靠空穴导电。