Os semicondutores comuns são fabricados a partir de elementos químicos como silício, germânio e selênio, além de combinações como arseneto de gálio, seleneto de zinco e telureto de chumbo.
O aumento da condutividade com a temperatura, luminosidade ou impurezas surge do aumento no número de elétrons de condução que são os portadores da corrente elétrica.
Em um semicondutor puro como o silício, os elétrons de valência, ou elétrons exteriores de um átomo (última camada), formam pares e são compartilhados entre átomos vizinhos formando ligações covalentes que mantêm coesa a estrutura do cristal.
Estes elétrons de valência não são livres para produzir corrente elétrica, para produzir elétrons de condução, temperatura ou luz é usada para excitar os elétrons de valência para fora de suas ligações, deixando-os livre para produzir corrente.
A deficiência de elétrons, ou lacunas, surgem no lugar de onde saíram os elétrons excitados, o que faz com que outros elétrons livres ou de valência possam vir a completar aquele par na ligação covalente.
Diz-se que as lacunas são os portadores positivos de eletricidade, esta é a origem física do aumento na condutividade elétrica de semicondutores com a temperatura.
Devido à dupla possibilidade de condução de corrente, por elétrons livres e por lacunas, a condutividade pode aumentar expressivamente nestes cristais.