硅的结构怎样保证了它的半导体性质

硅不是电子的导体,因为在硅中,由3s和3p原子轨道组成的成键分子轨道能带和等量反键分子轨道能带在能量上有很大的差距.在含有N个原子的晶体中有4N个分子轨道,其中有2N个成键轨道.4N个价电子将填充到2N个成键轨道中；而金属的导电性要求能带不能被充满.
硅是一种半导体,单晶硅本身不导电的,要掺杂,要掺杂P或者B,形成空穴,得到N型或者P型半导体.它掺杂后主要形成两种半导体结构：
P型半导体：在纯净的硅晶体中掺入三价元素（如硼）,使之取代晶格中硅原子的位子,形成P型半导体.在P型半导体中,空穴多于自由电子.N型半导体：在纯净的硅晶体中掺入Ⅴ族元素（如磷、砷、锑等）,使之取代晶格中硅原子的位置,形成了N型半导体.这类杂质提供了带负电（Negative）的电子载流子,称他们为施主杂质或n型杂质.在N型半导体中,自由电子多于空穴.