Universal
O silício e o germânio são os semicondutores usados na construção de dispositivos eletrônicos (diodos, transistores, circuitos integrados etc.). O germânio praticamente não é mais usado na construção de dispositivos semicondutores, devido à sensibilidade à temperatura. Por isso, quando falarmos de semicondutores, estaremos falando do silício.
Elétron Livre
Se um elétron da camada de valência receber energia externa como luz calor etc... e esta for maior que a força de atração exercida pelo núcleo, o elétron pode subir para uma órbita acima da camada de valência, chamada de banda de condução. Uma vez na banda de condução, o elétron está livre para se deslocar pelo cristal, sendo o mesmo chamado de elétron livre. Ao ir para a banda de condução, o elétron deixa um vazio que nós chamamos de lacuna.
Este fenômeno é chamado de quebra de ligação covalente. Esta quebra produz um par elétron-lacuna. Do mesmo modo, um elétron livre vagando pelo cristal, pode passar perto de uma lacuna e ser atraído pela mesma, neste caso houve uma recombinação.
Sendo o corrente elétrico o movimento de elétrons livres, o silício é um isolante perfeito a uma temperatura de -273ºc, porque a esta temperatura não existe nenhum elétron livre. a medida que a temperatura vai aumentando, vai ocorrendo a quebra de ligações covalentes, assim como recombinações. A temperatura ambiente de 25ºc, um cristal de silício puro possui uma quantidade de par elétron-lacuna mais ou menos estável, devido