首先必然是在晶體(ti) 中，即其中的原子是十分有規律、整齊地排列著，其次是原子的核外電子容易受外界能量(熱、光…)而脫離原子核的束縛成為(wei) 自由電子。每有一個(ge) 電子(帶負電荷)離開原子核，就會(hui) 在晶格中留下一個(ge) 帶正電荷的空位置，即空穴。
　　比較好理解的，就如電影院中整齊排列的座位，每個(ge) 座位坐著人。將人視作電子，隻要有人站起來走動，成為(wei) “自由電子”，就會(hui) 多出來一個(ge) 空位置，即空穴。別的人如果改坐到這個(ge) 空位置上，他又會(hui) 留下新的空位置，即空穴“移動”到別的位置上了。這空穴的“移動”，本質是電子在移動，但又與(yu) 自由電子的移動不同。

 

由原子結構理論可知，矽元素單晶體的原子結構都是排列成非常整齊的共價鍵結構，如圖1所示。

圖1 矽原子單晶體(ti) 的共價(jia) 鍵結構

        圖中，矽原子外層的四個(ge) 電子分別與(yu) 四周相遴的矽原子中的一個(ge) 電子形成共價(jia) 鍵，該電子既圍繞自身的原子核運動，同時又圍繞相鄰位置上的原子核運動，即該兩(liang) 個(ge) 電子為(wei) 相鄰兩(liang) 原子共有，所以稱價(jia) 電子。因此，矽單晶體(ti) （純淨的矽）在絕對零度時，這種原子結構非常穩定，沒有能夠自由活動的載流子，所以它的特性如同絕緣體(ti) 一樣不導電。

        當在室溫下或受到外界加熱後，外界的能量將打破原先的共價(jia) 健結構，使價(jia) 電子掙脫原子核的束縛而成為(wei) 自由電子，同時在該共價(jia) 鍵的位置上留下一個(ge) 空位，該空位也稱空穴，這個(ge) 過程稱為(wei) “熱激發”。可見，受熱激發後，產(chan) 生一個(ge) 自由電子的同時，也就產(chan) 生一個(ge) 空穴，如圖2所示中成對出現的電子和空穴哪樣。所以，熱激發後將產(chan) 生兩(liang) 種載流子，電子載流子和空穴載流子。如果該半導體(ti) 受到外加電場的作用，半導體(ti) 中的電子載流子就會(hui) 因電場力的作用而作定向運動，從(cong) 而形成電子流電流。

圖2 矽原子單晶體(ti) 熱激發產(chan) 生的電子空穴對