Chất bỏn dẫn là nguyờn liệu để sản xuất ra cỏc loại linh kiện bỏn dẫn như Diode, Transistor, IC mà ta đú thấy trong cỏc thiết bị điện tử ngày nay.
Hỡnh 2.1. Tinh thể chất bỏn dẫn ở nhiệt độ thấp (T = 00K)
Điện tử trong dải húa trị
Chất bỏn dẫn là những chất cú đặc điểm trung gian giữa chất dẫn điện và chất cỏch điện, về phương diện hoỏ học thỡ bỏn dẫn là những chất cú 4 điện tử ở lớp ngoài cựng của nguyờn tử. đú là cỏc chất Germanium ( Ge) và Silicium (Si)
Mỗi nguyờn tử của hai chất này đều cú 4 điện tử ở ngoài cựng kết hợp với 4 điện tử của 4 nguyờn tử kế cận tạo thành 4 liờn kết húa trị. Vỡ vậy tinh thể Ge và Si ở nhiệt độ thấp là cỏc chất cỏch điện.
Nếu ta tăng nhiệt độ tinh thể, nhiệt năng sẽ làm tăng năng lượng một số điện tử và làm gẫy một số nối húa trị. Cỏc điện tử ở cỏc nối bị góy rời xa nhau và cú thể di chuyển dễ dàng trong mạng tinh thể dưới tỏc dụng của điện trường. Tại cỏc nối húa trị bị góy ta cú cỏc lỗ trống (hole). Về phương diện năng lượng, ta cú thể núi rằng nhiệt năng làm tăng năng lượng cỏc điện tử trong dải húa trị.
Khi năng lượng này lớn hơn năng lượng của dải cấm (0,7eV đối với Ge và 1,12eV đối với Si), điện tử cú thể vượt dải cấm vào dải dẫn điện và chừa lại những lỗ trống (trạng thỏi năng lượng trống trong dải húa trị). Ta nhận thấy số điện tử trong dải dẫn điện bằng số lỗ trống trong dải húa trị.
Hỡnh 2.2. Tinh thể chất bỏn dẫn ở nhiệt độ cao (T = 3000K)
Nếu ta gọi n là mật độ điện tử cú năng lượng trong dải dẫn điện và p là mật độ lỗ trống cú năng lượng trong dải húa trị. Ta cú:n = p = ni
Chất bỏn dẫn loại P
Ta gọi chất bỏn dẫn cú tớnh chất n = p là chất bỏn dẫn thuần. Thụng thường người ta gặp nhiều khú khăn để chế tạo chất bỏn dẫn loại này.