半导体中的杂质对电阻率具有非常大的影响。
当少量杂质掺入半导体中时，杂质原子附近的周期电位场被扰乱并形成另外的束缚态，这是在禁带中产生的杂质能级。
例如，当四价元素或硅晶体掺杂有诸如磷，砷或锑等五价元素的杂质原子时，杂质原子是晶格的分子，并且五个价电子中的四个被包围由周围的锗（或硅）。
原子形成共价键，额外的电子被捕获在杂质原子附近，产生类似氢的能级。
杂质能级位于导带底部附近的禁带之上。
杂质能级的电子容易被激发到导带，成为电子载流子。
提供电子载流子的这种杂质称为施主，相应的能级称为施主能级。
将施主电子上的电子移动到导带所需的能量远小于从价带激发到导带所需的能量（图2）。
当微量的三价元素如硼，铝，镓等掺入锗或硅晶体中时，杂质原子与周围的四个锗（或硅）原子形成共价键，并且缺乏电子存在，因此存在空缺。
空位的相应能态是杂质能级，通常低于价带附近的禁带。
价带中的电子很容易被激发以填充杂质水平的空位，使杂质原子变成负离子。
由于缺少电子，在价带中形成空穴载流子（图3）。
这种能够提供空穴的杂质称为受主杂质。
在受主杂质的存在下，在价带中形成空穴载流子所需的能量远小于本征半导体的情况。
在掺杂半导体之后，其电阻率大大降低。
由加热或照射引起的热或光激发增加了自由载流子的数量并导致电阻率降低。
根据该原理制造半导体热敏电阻和光敏电阻。
对于掺杂有施主杂质的半导体，导电载流子主要是导带中的电子，并且是电子型导电的，称为N型半导体。
掺杂有受主杂质的半导体是空穴型导电，并且被称为P型半导体。
半导体可以在任何温度下产生电子 - 空穴对，因此在N型半导体中可以存在少量的导电空穴，并且在P型半导体中可以存在少量的导电电子，其被称为少数载流子。
在半导体器件的各种效应中，少数载流子通常起着重要作用。
