一、导体
1、导体原子结构
铜是良导体，其原子结构见图1，第一层2个电子，第二层8个电子，第三层18个电子，最外层只有一个电子。
图1：铜原子结构图
2、价带与核心
原子的最外层电子轨道称为价带轨道，他决定着原子的电特性，铜原子内部简化见图2，叫做核心。
图2：通原子的核心
3、自由电子
原子核心与价电子之间的吸引力很小，外力非常容易使这个电子脱离铜原子，这就是价电子经常称为自由电子的原子的原因，也是铜成为良导体的原因，外加微小的电压，自由电子就在电场的作用下形成定向移动，也就是形成电流。最好的导体是铜、银、金，他们都可以用图2的核心图表示。
二、半导体最好的导体都有一个价电子，最好的绝缘体都有8个价电子，半导体介于导体和半导体之间，最好的半导体都有4个价电子。
1、锗半导体
早期半导体元器件使用的唯一原材料，但是锗半导体存着致命的缺陷，反向电流过大，后来硅半导体的实用化，大部分器件开始使用硅制造！锗应用的很少了。
2、硅半导体
硅是地球上除氧外含量最丰富的元素，早期硅的提纯技术制约了硅的应用，提纯技术突破后，硅成为半导体的首要材料，硅的原子结构和核心见图3和图4。
图3：硅原子结构图
