Um cristal de silício intrínseco possui uma estrutura com organização atômica regular em que os átomos são mantidos em suas posições por ligações covalentes, formadas por quatro elétrons de valência. Em temperaturas suficientemente baixas, todas as ligações covalentes permanecem completas, porém, à temperatura ambiente, algumas ligações covalentes são rompidas pela ionização térmica, bem como alguns elétrons são libertados.