首先必然是在晶體中，即其中的原子是十分有規(guī)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自由電子。每有一個(gè)電子(帶負(fù)電荷)離開原子核，就會(huì)在晶格中留下一個(gè)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(gè)座位坐著人。將人視作電子，只要有人站起來走動(dòng)，成為“自由電子”，就會(huì)多出來一個(gè)空位置，即空穴。別的人如果改坐到這個(gè)空位置上，他又會(huì)留下新的空位置，即空穴“移動(dòng)”到別的位置上了。這空穴的“移動(dòng)”，本質(zhì)是電子在移動(dòng)，但又與自由電子的移動(dòng)不同。

圖1 硅原子單晶體的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)

        圖中，硅原子外層的四個(gè)電子分別與四周相遴的硅原子中的一個(gè)電子形成共價(jià)鍵，該電子既圍繞自身的原子核運(yùn)動(dòng)，同時(shí)又圍繞相鄰位置上的原子核運(yùn)動(dòng)，即該兩個(gè)電子為相鄰兩原子共有，所以稱價(jià)電子。因此，硅單晶體（純凈的硅）在絕對(duì)零度時(shí)，這種原子結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，沒有能夠自由活動(dòng)的載流子，所以它的特性如同絕緣體一樣不導(dǎo)電。

        當(dāng)在室溫下或受到外界加熱后，外界的能量將打破原先的共價(jià)健結(jié)構(gòu)，使價(jià)電子掙脫原子核的束縛而成為自由電子，同時(shí)在該共價(jià)鍵的位置上留下一個(gè)空位，該空位也稱空穴，這個(gè)過程稱為“熱激發(fā)”。可見，受熱激發(fā)后，產(chǎn)生一個(gè)自由電子的同時(shí)，也就產(chǎn)生一個(gè)空穴，如圖2所示中成對(duì)出現(xiàn)的電子和空穴哪樣。所以，熱激發(fā)后將產(chǎn)生兩種載流子，電子載流子和空穴載流子。如果該半導(dǎo)體受到外加電場(chǎng)的作用，半導(dǎo)體中的電子載流子就會(huì)因電場(chǎng)力的作用而作定向運(yùn)動(dòng)，從而形成電子流電流。

圖2 硅原子單晶體熱激發(fā)產(chǎn)生的電子空穴對(duì)