在电子器材中，用得最多的半导体资料是硅和锗，它们的简化原子模型如下图a所示。硅和锗都是四价元素，在其最外层原子轨道上具有四个电子，称为价电子。因为原子呈中性，故在图中原子核用带圆圈的+4符号标明。半导体与金属和很多绝缘体相同，均具有晶体构造，它们的原子构成有序的摆放，附近原子之间由共价键联合，其晶体构造示意图如图b所示。图b中标明的是晶体的二维构造，实习上半导体晶体构造是三维的。

本征半导体是一种彻底纯洁、构造无缺的半导体晶体。