Sabemos que os átomos dos elementos químicos são formados pelo núcleo e pela eletrosfera, onde circulam os elétrons em suas respectivas camadas (figura 2). Alguns desses elétrons formam a camada de valência do átomo e estão disponíveis para estabelecerem ligações químicas do tipo covalente (com compartilhamento de elétrons) ou iônica (sem compartilhamento de elétrons), permitindo que diferentes elementos interajam uns com os outros e modifiquem-se mutuamente, ou formem novas substâncias.
Figura 2 – Estrutura dos átomos de Silício (Si) e Germânio(Ge).
Os semicondutores são capazes de mudar sua condição de isolantes para condutores com facilidade, por possuírem o que é denominado de banda proibida intermediária, uma região localizada entre as bandas de valência, a camada de valência do átomo, e a banda de condução, que é a região onde, sob ação de um campo elétrico, se forma a corrente elétrica (figura 3).
Figura 3 – Bandas de Valência, banda proibida e banda de condução de condutores, semicondutores e isolantes.