Trong chương một, chúng ta đã thảo luận liên kết cộng hóa trị của Silic. Hình 3.12 là biễu diễn hai chiều của liên kết cộng hóa trị trong mạng đơn tinh thể Silic. Hình này biễu diễn Silic tại T=0 K trong đó mỗi nguyên tử silic được bao quanh bởi 8 electron hóa trị. Những electron này đang ở trạng thái năng lượng thấp nhất của chúng và có liên quan trực tiếp đến liên kết cộng hóa trị. Hình 3.4b biễu diễn sự tách những trạng thái năng lượng rời rạc thành những vùng năng lượng khi tinh thể silic được hình thành. Tại T=0 K, 4N trạng thái ởvùng thấp hơn, vùng hóa trị được lấp đầy những electron hóa trị. Tất cả những electron hóa trị được biễu diễn trong hình 3.12 ở trong vùng hóa trị. Vùng năng lượng cao hơn, vùng dẫn, hoàn toàn trống tại T=0K.
Khi nhiệt độ tăng trên 0K, vài electron hóa trị có thể thu đủ nhiệt năng để bẽ gãy liên kết cộng hóa trị và nhảy lên vùng dẫn. Hình 3.13a là biễu diễn hai chiều
của hiện tượng bẽ gãy liên kết này và hình 3.13b là mô hình vùng năng lượng của nó.
Bán dẫn trung hòa điện. Điều này có nghĩa là, khi electron mang đi ện âm bẽ gãy liên kết cộng hóa trị của nó, những trạng thái trống mang điện dương được tạo ra ở vị trí liên kết cộng hóa trị ban đầu trong vùng hóa trị. Khi nhiệt độ càng tăng, càng nhiều liên kết cộng hóa trị bị bẽ gãy, càng nhiều electron nhảy lên vùng dẫn, và càng nhiều trạng thái trống mang điện dương được tạo ra trong vùng hóa trị.
Chúng ta cũng có thể thiết lập mối quan hệ giữa sự bẽ gãy liên kết này với đồ thị E theo k. Hình 3.14a biễu diễn đồ thịE theo k của vùng dẫn và vùng hóa trị tại T=0K. Những trạng thái năng lượng trong vùng hóa trị hoàn toàn đầy và những trạng thái trong vùng dẫn trống. Hình 3.14b biễu diễn những vùng này ở T>0K, ở đó những electron thu đủ năng lượng để nhảy lên vùng dẫn và để lại những trạng thái trống trong vùng hóa trị. Chúng ta đang giả sử rằng lúc này chưa có ngo ại lực đặt vào vì vậy những electron và những trạng thái trống phân bố đối xứng theo k.