通過一定的工藝過程，可以將半導體制成晶體。完全純凈的、結構完整的半導體晶體稱為本征半導體。

1、本征半導體的晶體結構

在硅和鍺晶體中，原子在空間形成規(guī)則的晶體點陣，每個原子都處在正四面體的中心，而四個其它原子位于四面體的頂點，如圖1所示。

圖1 晶體中原子的排列方式	圖2 共價鍵結構平面示意圖

其中每一個原子最外層的價電子，不僅受到自身原子核的束縛，同時還受到相鄰原子核的吸引。因此，價電子不僅圍繞自身的原子核運動，同時也圍繞相鄰原子核運動。于是兩個相鄰的原子共用一個價電子，即形成了晶體中的共價鍵結構。如圖2所示。

2、本征半導體中的兩種載流子

共價鍵中的兩個電子被緊緊束縛在共價鍵中，稱為束縛電子。常溫下束縛電子很難脫離共價鍵成為自由電子，因此本征半導體中的自由電子很少，所以本征半導體的導電能力很弱。在絕對0度（T=0K）和沒有外界激發(fā)時,價電子完全被共價鍵束縛著，本征半導體中沒有可以運動的帶電粒子（即載流子），它的導電能力為零，相當于絕緣體。在常溫下，由于熱激發(fā)，使一些價電子獲得足夠的能量而脫離共價鍵的束縛，成為自由電子，同時共價鍵上留下一個空位，稱為空穴。如圖3所示。在其它力的作用下，空穴吸引鄰近的電子來填補，這樣的結果相當于空穴的遷移，而空穴的遷移相當于正電荷的移動，因此可以認為空穴是載流子。因此，本征半導體中存在數(shù)量相等的兩種載流子，即自由電子和空穴。本征半導體的導電能力取決于載流子的濃度。半導體在熱激發(fā)下產生自由電子和空穴對的現(xiàn)象稱為本征激發(fā)。自由電子在運動中與空穴相遇就會填補空穴，使二者同時消失，這種現(xiàn)象稱為復合。一定溫度下，本征激發(fā)產生的自由電子和空穴對，與復合的自由電子和空穴對數(shù)目相等，達到動態(tài)平衡。

圖3 空穴和自由電子

本征半導體的導電性很差，且與環(huán)境密切相關。本征半導體的這種對溫度的敏感性，既可用來制作熱敏和光敏器件，又是造成半導體器件溫度穩(wěn)定性差的原因。