在理解之前n型半导体我们应该专注于原子科学的一些基本理论。我们都知道任何物质的每个原子都需要八个电子在最外面的轨道上。但是，所有原子也没有八个电子在最外面的轨道上。但是所有原子在最外面的轨道上有一个终极目标。
原子的最外面轨道上的电子称为价电子。如果原子的最外面的轨道没有八个电子，那么将存在与轨道中缺少电子的空缺。这些空缺总是准备好接受电子以实现原子最外面的八个电子。
最常用的半导体是硅和锗。硅具有14个电子，已配置为2,8,4.锗具有32个电子，该电子已配置为2,8,18,4.半导体在他们的外部轨道上有4个电子。因此，有更多的4个电子存在空位。
四种价电子实现这些空位，每个空位来自四个相邻的半导体原子。实际上，通过这种方式，半导体晶体的所有原子与其最近的大多数邻次原子制成共价键。理想地，半导体晶体中的所有价电子都参与形成共价键。因此，晶体中不应该有任何自由电子。
但实际情况并非如此。在绝对0O.Kelvin在晶体中没有任何自由电子，但是当温度从绝对零到室温上升时，粘合中的价电子数量热激发并从粘合中出来并在晶体中产生多个游离电子．这些游离电子原因半导体电导率任何温度高于绝对零度的材料。
有一种方法可以在任何高于绝对零度的温度下提高半导体的电导率。这种方法叫做掺杂。在此方法中是纯或本征半导体掺杂有锑，砷和磷这样的五价杂质。这些杂质原子替代晶体中的一些半导体原子并占据其位置。由于杂质原子在最外面的轨道4中具有五个价电子，它们将产生与四个相邻半导体原子的共价键。
杂质原子的一个价电子没有机会参与共价键，与母杂质原子的结合更加松散。在室温下，由于热激发，这些松散的杂质原子的第五价电子可以从它的位置出来。
由于这种现象，将存在相当数量的自由电子，但仍然存在，由于室温热激发，晶体中的共价键在晶体中存在分解。除了由于半导体的击穿到半导体和半导体而产生的自由电子之外，可以使杂质共价粘合引起晶体中的自由电子的总量。
尽管每当在半导体的半导体击穿期间产生自由电子，但是在破碎的粘合中存在空位。这些空缺称为孔。这些孔中的每一个被认为是由于由于缺少一个电子而创造的负电极的正电器。这里电子是主要的移动电荷载体。在A.n型半导体将有自由的电子和孔。
但是孔的数量远小于电子的孔，因为仅由于半导体到半导体共价键的击穿而产生的孔，而由于松散有界无粘合的杂质原子和分解而产生的自由电子。半导体至半导体共价键。
因此，自由电子的数量>> n型半导体中的孔数
这就是为什么自由电子被称为多数载流子，空穴被称为少数载流子n型半导体．由于带负电荷的电子主要参与电荷通过该半导体的传递，因此被称为负型或n型半导体。虽然在晶体中有大量的自由电子，但它仍然是电中性的，因为质子总数和电子总数相等。
