当我们加入少量的半导体中的杂质杂质会产生自由电子或空穴半导体。因此，半导体的导电性质发生了变化。通过添加杂质来改变半导体导电性能的过程称为掺杂。假设，我们在本征半导体中加入任何五价杂质。五价杂质是那些含有原子有5个价电子。当我们在半导体中加入杂质时，杂质原子就会取代晶体结构中的一些半导体原子。现在，杂质原子的五个价电子中的四个将与四个邻域半导体原子成键，但是第五个电子将找不到任何位置占据。
杂质原子的第五个电子可以作为自由电子或负电荷载流子，即使只施加最小的能量。将第5个电子从母原子分离所需要的能量为0.01 eV (电子伏特)到0.05 eV(电子伏特)。锑、磷和砷通常是半导体中商用的五价杂质。由于五价杂质向半导体贡献或捐赠电子，这些被称为五价杂质施主杂质同样地，当这些杂质在半导体中产生负电荷载流子时，我们称之为n型杂质。掺杂n型杂质的半导体称为n型半导体。
N型半导体
当我们加入n型或供体杂质到半导体，减小了晶格结构禁带的宽度。由于施主原子的加入，允许的能级被引入一个小距离下的导带如图所示。这些新的允许能级是离散的，因为加入的杂质原子相距很远，因此它们的相互作用很小。在室温下，锗的离散允许能级或禁带能隙仅为0.01 eV(电子伏)，硅的离散允许能级或禁带能隙为0.05 eV(电子伏)。因此可以预测，在室温下，所有供体原子的第五个电子都在导带内。另一方面，半导体中负电荷载流子(即电子)数量的增加导致某些空穴的减少。
在n型半导体中，每单位体积上的空穴数比在相同单位体积上的更少本征半导体同样的温度。这是由于过剩的电子，并且电子-空穴对的重组率比纯半导体或本征半导体高。
P型半导体
如果在本征半导体中加入三价杂质而不是五价杂质，那么晶体中就会产生多余的空穴，而不是多余的电子。因为在半导体晶体中加入三价杂质时，三价原子会取代一些四价半导体原子。三价杂质原子的三(3)价电子将与三个邻域半导体原子成键。因此，在相邻的第四个半导体原子的一个键中缺少一个电子，这对晶体的整体贡献很大。由于三价杂质在半导体晶体中形成了过量的空穴，而这些空穴又能接受电子，所以这些杂质被称为受主杂质。由于空穴实际上携带正电荷，所以所述的杂质被称为正电荷型或p型杂质半导体含p型杂质称为p型半导体。
当三价杂质添加到半导体上时，在半导体的价带之上就会产生一个分立的能级。由于价电子能级与杂质产生的新的离散能级之间的间隙较小，电子可以通过少量的外部能量轻易地迁移到新的更高的能级。当一个电子迁移到新的能级时，它在它后面的价带中创造了一个空位，这有助于保持半导体。
当我们在半导体中加入n型杂质时，晶体中会有多余的电子，但这并不意味着没有空穴。由于半导体在室温下的固有特性，半导体中始终存在一些电子-空穴对。由于n型杂质的加入，电子将被加入到电子-空穴对中，空穴的数量也减少了多余电子的多余重组。因此，负电荷载流子或自由电子的总数将多于空穴的总数n型半导体。这就是为什么在n型半导体中，电子被称为多数载流子，而极点被称为少数载流子。同样在p型半导体，洞称为多数航空公司收取电子被称为少数载流子。
