Chất bán dẫn điện thuần hay nội bẩm

Khi năng lượng này lớn hơn năng lượng của dải cấm (0,7eV đối với Ge và 1,12eV đối với Si), điện tử có thể vượt dải cấm vào dải dẫn điện và chừa lại những lỗ trống (trạng thái năng lượng trống) trong dải hóa trị). Ta nhận thấy số điện tử trong dải dẫn điện bằng số lỗ trống trong dải hóa trị.

Nếu ta gọi n là mật độ điện tử có năng lượng trong dải dẫn điện và p là mật độ lỗ trống có năng lượng trong dải hóa trị. Ta có:n=p=n_i

Người ta chứng minh được rằng:

n_i² = A₀.T³. exp(-E_G/KT)

Trong đó: A₀ : Số Avogadro=6,203.10²³

T : Nhiệt độ tuyệt đối (Độ Kelvin)

K : Hằng số Bolzman=8,62.10^-5 eV/⁰K

E_G : Chiều cao của dải cấm.

Ta gọi chất bán dẫn có tính chất n=p là chất bán dẫn nội bẩm hay chất bán dẫn thuần. Thông thường người ta gặp nhiều khó khăn để chế tạo chất bán dẫn loại này.