Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
El semiconductor es un material cuya conductividad se encuentra entre la de los conductores y los aislantes . Los semiconductores que son químicamente puros, es decir, libres de impurezas, se denominan semiconductores intrínsecos o semiconductores no doblados o semiconductores de tipo i. Los semiconductores intrínsecos más comunes son el silicio (Si) y el germanio (Ge), que pertenecen al grupo IV de la tabla periódica. Los números atómicos de Si y Ge son 14 y 32, lo que produce su configuración electrónica como 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 y 1s 2 2s 2 2p 6 3s 23p 6 4s 2 3d 10 4p 2 , respectivamente. 
Esto indica que tanto Si como Ge tienen cuatro electrones cada uno en su capa de valencia más externa (indicada por el color rojo). Estos electrones se denominan electrones de valencia y son responsables de las propiedades de conducción de los semiconductores.
La red cristalina del silicio (es la misma incluso para el germanio) en dos dimensiones es como se muestra en la Figura 1. Aquí se ve que cada electrón de valencia de un átomo de Si se empareja con el electrón de valencia del átomo de Si adyacente para formar un enlace covalente.
Después del emparejamiento, el semiconductor intrínseco se ve privado de portadores de carga libres que no son más que los electrones de valencia. Por lo tanto, a 0 K, la banda de valencia estará llena de electrones mientras que la banda de conducción estará vacía (Figura 2a). En esta etapa, ningún electrón en la banda de valencia ganaría suficiente energía para cruzar la brecha de energía prohibida del material semiconductor. Por tanto, los semiconductores intrínsecos actúan como aislantes a 0K.
Sin embargo, a temperatura ambiente, la energía térmica puede hacer que algunos de los enlaces covalentes se rompan, generando así los electrones libres como se muestra en la Figura 3a. Los electrones así generados se excitan y se mueven hacia la banda de conducción desde la banda de valencia, superando la barrera de energía (Figura 2b). Durante este proceso, cada electrón deja un agujero en la banda de valencia. Los electrones y huecos creados de esta manera se denominan portadores de carga intrínseca y son responsables de las propiedades conductoras exhibidas por el material semiconductor intrínseco.
Aunque los semiconductores intrínsecos son capaces de conducir a temperatura ambiente, aquí podemos notar que la conductividad así exhibida es baja ya que solo hay unos pocos portadores de carga. Pero a medida que aumenta la temperatura, se rompen más y más enlaces covalentes, lo que da como resultado un número cada vez mayor de electrones libres. El número de electrones libres, a su vez, da como resultado el movimiento de un mayor número de electrones hacia la banda de conducción desde la banda de valencia. A medida que aumenta la población de electrones en la banda de conducción, también aumenta la conductividad del semiconductor intrínseco. Sin embargo, el número de electrones (n i ) en el semiconductor intrínseco permanece siempre igual al número de huecos en él (p i ).
Al aplicar un campo eléctrico a dicho semiconductor intrínseco , se puede hacer que los pares de electrones y huecos se desvíen bajo su influencia. En este caso, los electrones se mueven en la dirección opuesta a la del campo aplicado mientras que los agujeros se mueven en la dirección del campo eléctrico como se muestra en la Figura 3b. Esto significa que la dirección en la que se mueven los electrones y los huecos es opuesta entre sí. Esto se debe a que, como electrón de un átomo en particularse mueve hacia digamos, a la izquierda, dejando un agujero en su lugar, el electrón del átomo vecino ocupa su lugar al recombinarse con ese agujero. Sin embargo, al hacerlo, habría dejado un agujero más en su lugar. Esto puede verse como el movimiento de los orificios (hacia el lado derecho en este caso) en el material semiconductor. Estos dos movimientos, aunque en dirección opuesta, dan como resultado el flujo total de corriente a través del semiconductor.
Matemáticamente, las densidades de portadores de carga en semiconductores intrínsecos vienen dadas por 
Aquí,
N c son las densidades efectivas de estados en la banda de conducción.
N v son las densidades efectivas de estados en la banda de valencia. 
es la constante de Boltzmann.
T es la temperatura.
E F es la energía de Fermi.
E v indica el nivel de la banda de valencia.
E c indica el nivel de la banda de conducción. 
es la constante de Planck.
m h es la masa efectiva de un agujero.
m e es la masa efectiva de un electrón.
