本征電導(dǎo)率是由純材料中的電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。然而，對于幫助電子電路的半導(dǎo)體來說，其電阻率（電導(dǎo)率的倒數(shù)）在 26.85°C (300°K) 時(shí)必須在 10ˉ ohm-m 的 1 或 2 個(gè)數(shù)量級之間。鍺和硅的固有電阻率在電子電路中的實(shí)用性有限（26.85 °C 時(shí)分別為 4710ˉ 和 2.3 10 Ω-m）。
　　外在電導(dǎo)率
　　添加某些電子雜質(zhì)會增加材料的電導(dǎo)率。雜質(zhì)是晶體結(jié)構(gòu)中引入的不同元素的原子。增強(qiáng)的電導(dǎo)率是外在電導(dǎo)率。
　　晶體中所需的雜質(zhì)原子比例約為百萬分之一。這種微小的雜質(zhì)不會顯著改變晶體的冶金特性，但會導(dǎo)致半導(dǎo)體的電導(dǎo)率發(fā)生顯著變化。
　　摻雜半導(dǎo)體
　　摻雜是引入雜質(zhì)以使一種特定載流子占主導(dǎo)地位的過程。結(jié)果是摻雜的半導(dǎo)體。
　　對于硅和鍺，典型的雜質(zhì)是位于現(xiàn)代版本周期表第 13 和 15 列的元素。
　　P型半導(dǎo)體
　　空位或空穴和自由電子在本征材料中的數(shù)量相等?？紤]將鋁作為雜質(zhì)添加到硅中。硅具有與菱形碳相同的立方結(jié)構(gòu)。鋁的價(jià)電子層具有三個(gè)電子，因此鋁原子在立方結(jié)構(gòu)的共價(jià)鍵中留下電子空位。
　　通過在材料中施加電場，相鄰電子可以移動(dòng)到該空位中。當(dāng)相鄰的電子移入該空穴時(shí)，該空穴向負(fù)極移動(dòng)并充當(dāng)正電荷。在這種情況下，我們所說的是 p 型（或正型）半導(dǎo)體。由于鋁原子從硅原子捕獲電子，因此它是一種受體材料。

　　圖 1 顯示了硅共價(jià)鍵中的空穴（圓圈）和在施加到材料的電場下朝空穴移動(dòng)的電子（點(diǎn)）。

　　圖 1. 硅加鋁。
　　關(guān)于能帶，雜質(zhì)在價(jià)帶附近引入了空的離散能級，如圖2所示。將價(jià)帶的一些電子激發(fā)到雜質(zhì)能級中，在價(jià)帶中產(chǎn)生空穴并不困難。

　　

　　圖 2. 添加受主或 p 型雜質(zhì)后的能級
　　用作受體的其他三價(jià)原子是銦、硼和鎵。
　　N型半導(dǎo)體
　　磷有五個(gè)價(jià)電子。將磷添加到硅而不是鋁中會為每個(gè)雜質(zhì)原子引入一個(gè)額外的電子。第五價(jià)電子不處于低能共價(jià)鍵中，而是保持高能，位于導(dǎo)帶下方。它們需要少量的額外能量（零點(diǎn)幾電子伏特）才能在電場存在的情況下加速并躍入導(dǎo)帶。在這種情況下，主要載流子是電子，我們稱之為 n 型（或負(fù)）半導(dǎo)體。

　　晶體中的磷雜質(zhì)是一種施主材料，因?yàn)樗峁┳杂呻娮佑糜趥鲗?dǎo)。

　　圖 3 顯示了一個(gè)額外的電子向正極板加速。
　　圖 3.硅加磷。
　　圖 4 顯示了導(dǎo)帶下方附加電子占據(jù)的離散能級。

　

　　圖 4. 施主或 n 型雜質(zhì)。
　　用作供體的其他五價(jià)原子是砷和銻。
　　電子遷移率
　　對晶格施加外部電場會對自由電子施加力；為了響應(yīng)場，并且由于每單位電荷的質(zhì)量較小，電子表現(xiàn)出快速的速度變化。在它們的負(fù)電荷作用下，加速度將與場的方向相反。
　　一些摩擦力是由晶格中的雜質(zhì)散射電子引起的，包括位錯(cuò)、雜質(zhì)原子、間隙原子、空位和原子的熱振動(dòng)。這些力抵消了外部場驅(qū)動(dòng)的加速度。碰撞之間的平均距離是平均自由程。
　　電子遷移率是散射事件頻率的指標(biāo)，它受到發(fā)生的偏轉(zhuǎn)或反射數(shù)量的限制。方向變化之間更大的自由路徑允許更大的加速度。
　　電子遷移率影響漂移速度和電導(dǎo)率。
　　漂移是外部場施加的力方向上的平均電子速度。這種運(yùn)動(dòng)疊加了由于熱能擴(kuò)散而產(chǎn)生的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)。這種定向電子流建立了電流。
　　電導(dǎo)率與自由電子的數(shù)量和電子遷移率成正比。熱攪動(dòng)、雜質(zhì)和塑性變形等因素會降低金屬的電導(dǎo)率，因?yàn)檫@些缺陷結(jié)合在一起，導(dǎo)致晶體電場不規(guī)則。電場異常會減少電子路徑、平均自由電子路徑以及終的電導(dǎo)率。
　　關(guān)于半導(dǎo)體中的電子和空穴
　　純材料中的固有電子結(jié)構(gòu)決定了本征半導(dǎo)體的電學(xué)行為。在非本征半導(dǎo)體中，雜質(zhì)原子規(guī)定了電特性。
　　雜質(zhì)是增強(qiáng)半導(dǎo)體導(dǎo)電性的外來原子。雜質(zhì)原子可以具有比半導(dǎo)體原子更少或更多的電子。
　　摻雜是向半導(dǎo)體材料添加雜質(zhì)以提供導(dǎo)電自由載流子的過程。據(jù)說該半導(dǎo)體已被摻雜。
　　現(xiàn)代版本元素周期表中第 13 列的元素是受主雜質(zhì)，因?yàn)樗鼈兘邮軄碜詢r(jià)結(jié)構(gòu)的電子，產(chǎn)生空穴。
　　現(xiàn)代版本元素周期表中第 15 列的元素是施主元素，因?yàn)樗鼈兿蚓w提供自由電子。供體不會在價(jià)帶內(nèi)產(chǎn)生空穴。
　　對于硅和鍺，常見的受主雜質(zhì)是鋁、鎵、硼和銦；典型的施主雜質(zhì)是磷、銻和砷。
　　添加具有3個(gè)價(jià)電子的雜質(zhì)原子將產(chǎn)生p型非本征半導(dǎo)體；具有 5 個(gè)價(jià)電子的雜質(zhì)將形成 n 型非本征半導(dǎo)體。
　　金屬中的電子在電場的影響下加速。與晶格缺陷的碰撞限制了速度的變化。漂移速度疊加電子的隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生電流。