本征半导体是非常纯净且原子排列整齐的半导体。纯净的半导体称为本征半导体，在本征半导体中的四价元素是靠共价键结合成分子的，图1-2为本征半导体硅和锗晶体的原子结构示意图。

                  
    当硅、锗等半导体材料提纯被制成单晶时，I1-201-4其原子排列非常整齐。这种状态下原子距离相等，原子靠得非常紧密，形成晶体结构，晶体管由此得名。原子的每一个价电子与另一相邻原子的价电子组成一个电子对，为两者共有，形成共价键结构。价电子在受自身原子核束缚的同时，还受相邻四个原子的影响，形成共价键结构。使得每个原子都与相邻4个原子相结合，这种共价键结构使原子最外层电子拥有8个电大块晶体中的局部结构两个电子的共价健正离子核子而处于较力稳定的状态，共有价电子被束缚在其中，若没有额外的能量，它们是跳不出去的。但这种共价键中的价电子没有绝缘体中的价电子束缚得那样紧，当获得能量时即可挣脱原子核束缚成为自由电子。
    在绝对零度0 K=-273℃时，本征半导体中没有可移动的带电粒子，相当于绝缘体。在室温下，300 K-27℃时，束缚电子受热激发获得能量，少数价电子挣脱束缚，成为自由电子。价电子挣脱束缚后在原价电子的位置上便留下了一个空位，将这个空位称为“空穴”。由于晶体的共价键具有较强的结合力，常温下，本征半导体内部仅有极少数的价电子可以在热运动的激发下，挣脱原子核的束缚而成为晶格中的自由电子。温度越高，产生的自由电子越多。如图1-3所示，热运动激发所产生的电子和空穴总是成对出现的，称为电子一空穴对。自由电子的数量和空穴的数量相等。本征半导体因热运动而产生电子一空穴对的现象称为本征激发。

                    
    本征激发所产生的电子一空穴对在外电场的作用下都会作定向移动而形成电流。自由电子的移动将形成一个与自由电子移动方向相反的电流；空穴的移动可以覆成是价电子定向依次填充空穴而形成的，这种填充作用相当于教室的第一排有一个空位，后排的同学依次往前挪来填充空位，以人为参照系，人填充空位的作用等效于人不动，空位往后走。因空穴带正电，空穴的这种定向移动会形成与空穴运动方向相同的空穴电流，如图1-4所示。半导体内部同时存在着自由电子和空穴移动所形成的电流，是半导体导电方式的最大特点，也是半导体与金属导体在导电机理上本质的差别。

                      
    把参与导电的物质称为载流子。本征半导体内部参与导电的物质有自由电子和空穴，所以本征半导体中有两种载流子，一种是带负电的自由电子，另一种是带正电的空穴。
    温度越高，由本征激发所产生的电子一空穴对越多，本征半导体内部载流子的数目也越多，本征半导体的导电能力就越强，这就是半导体导电能力受温度影响的直接原因。
    可以看到，在本征激发下，半导体中的电子和空穴是一一对应，成对产生，又成对复合的。在一定温度条件下，电子一空穴对的产生和消失是一动态的平衡，温度条件改变后，电子一空穴对的产生和消失又会出现新的动态平衡，载流子数量将发生变化。这就是半导体随温度变化而改变导电能力的根本原因。本征半导体本征激发的现象还与原子的结构有关，硅的最外层电子离原子核比锗的最外层电子近，所以硅最外层电子受原子核的束缚力比锗强，本征激发现象比较弱，热稳定性比锗好。