المعروف أن هناك مواد شديدة التوصيل للتيار الكهربائي وأخرى عازلة، فالنحاس موصل جيد ومنه تصنع الأسلاك الكهربائية بينا الخشب يكون عازل بمعنى أنه لا ينقل التيار الكهربائي، غير أن هناك مواد تقع بين المواد شديدة التوصيل والمواد العازلة، وتعرف هذه المواد باسم أشباه الموصلات، والمقصود بذلك أن هذه المواد تصبح موصلة للتيار في ظروف معينة وعازلة في ظروف أخرى. والمواد شبه الموصلة بنية بلورية الأمر الذي يعني أن ذراتها ترتبط بعضها ببعض بالإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي، وهي المعروفة بإلكترونات التكافؤ. وعند درجات الحرارة المنخفضة القريبة من الصفر المطلق يكون التركيب البلوري في حالة توازن ولا توجد تبعا لذلك الكترونات حرة، وحيث إن خاصية التوصيل الكهربائي ناتجة عن وجود الكترونات حرة يحركها المجال الكهربائي فان غياب حركة هذه الالكترونات يعني غياب خاصة التوصيل الكهربائي. ولذلك فحين لا توجد الكترونات حرة في المواد شبه الموصلة عند درجة الصفر المطلق فأنها تصبح مواد عازلة، أما عند درجات الحرارة العادية أو عند توفر اشعاع ضوئي فانه يصبح من الممكن تحرير الالكترونات من البنية البلورية أو الشبكية وينتج عن ذلك حدوث فجوات في أماكن الالكترونات المحررة، والالكترون كما هو معلوم يحمل الشحنة السالبة وتبعا لذلك يرمز للفجوة على أنها تحمل شحنة موجبة، وطالما استمرت عملية تحرير الالكترونات فان باستطاعة المادة توصيل التيار.
وكما بينا ان الالكترون المحرر يترك خلفه فجوة مؤهلة لقبول الالكترون نفسه أو أي الكترون آخر، وحين يعود الالكترون لملء الفجوة مرة أخرى فان خاصية التوصيل تخفتي ذلك أنه لا يوجد عندها الكترونات حرة، وفي المواد شبه الموصلة ذات التركيب البلوري النقي الذي لا توجد به شوائب من مواد أخرى يكون عدد الالكترونات مساويا لعدد الفجوات وتتكرر بالتالي عملية اتحاد الالكترونات بالفجوات بما يعطي المادة خصائص توصيلية رديئة.
وإذا حدث أن دخلت شائبة الى التركيب البلوري للمادة شبه الموصلة وكان تكافؤها أعلى من تكافؤ المادة شبه الموصلة نفسها فان هذا يؤدي الى وجود الكترونات فائضة وحرة مما يعطي المادة خصائص توصيلية مرتفعة، فالسيليكون مثلا له أربعة الكترونات في المدار الخارجي وتشكل ذراته بعضها مع بعض شبكة بلورية، فاذا دخل الفسفور الذي له خمس الكترونات في المدار الخارجي واتحد مع السيليكون فان المادة الناتجة تحتوي على الكترون اضافي حر الحركة، أما اذا دخل البورون الذي يحتوي على ثلاثة إلكترونات في المدار الخارجي فان المادة الناتجة تحتوي على فجوة وتحمل تبعا لذلك شحنة موجبة، واذا جمعت المادة السالبة والمادة الموجبة في بلورة واحدة فان منطقة الاتصال بينهما حيث يصل الانتقال من المادة السالبة الشحنة الى المادة الموجبة الشحنة تعرف بنقاط الاتصال، وفي التطبيق العملي تتم صناعة نقاط الاتصال بطرق الانتشار أو الزرع الأيوني، ويستفاد من نقاط الاتصال هذه في صنع الخلايا الشمسية.