Félvezető sávszerkezet
A sávszerkezet részletesebb leírását lásd: elektromos vezetés és félvezető.
A szilárd anyagokban az elektronok töltéshordozóként való viselkedési képessége az üres elektronállapotok elérhetőségétől függ. Ez lehetővé teszi, hogy az elektronok elektromos tér hatására növeljék energiájukat (azaz gyorsuljanak). Hasonlóképpen, a majdnem kitöltött valenciasávban lévő lyukak (üres állapotok) is lehetővé teszik a vezetőképességet.
Egy szilárd anyag elektromos vezetőképessége tehát attól függ, hogy képes-e elektronokat áramoltatni a valenciasávból a vezetési sávba. Ezért egy átfedési területtel rendelkező félfém esetében az elektromos vezetőképesség nagy. Ha kicsi a sávhézag (Eg), akkor az elektronok áramlása a valenciasávból a vezetési sávba csak akkor lehetséges, ha külső (termikus stb.) energiát adunk; ezeket a kis Eg-vel rendelkező csoportokat félvezetőknek nevezzük. Ha az Eg elég nagy, akkor az elektronok áramlása a valenciasávból a vezetési sávba normális körülmények között elhanyagolhatóvá válik; ezeket a csoportokat szigetelőknek nevezik.
A félvezetőkben azonban van némi vezetőképesség. Ez a termikus gerjesztésnek köszönhető – az elektronok egy része elegendő energiát kap ahhoz, hogy egy csapásra átugorja a sávhézagot. Ha már a vezetési sávban vannak, vezethetik az áramot, akárcsak a valenciasávban hátrahagyott lyuk. A lyuk egy üres állapot, amely a valenciasávban lévő elektronoknak bizonyos fokú szabadságot biztosít.