自填隙原子和空位是本征缺陷,只要溫度不是絕對零度,就會出現(xiàn)本征缺陷。熱激發(fā)GAL16V8B能將原子從它們的晶格位置移開,留下空位,這和半導體受熱激發(fā)原子電離產(chǎn)生電子和空穴相似�？瘴黄胶鉂舛�可以由阿雷尼烏斯(Arrhenius)函數(shù)計算得出:

   M為空位濃度;\為晶格中原子密度;E∶為空位激活能;虍為玻耳茲曼常數(shù);T為熱力學溫度;汔T被稱為溫度常數(shù)。

   硅晶體的空位激活能Ea為2.6eV。室溫時,完整晶體在10"個晶格位置中只有一個空位。當溫度升至1000℃時,空位濃度上升至每10m個晶格位置有一個空位。

   也適用于自填隙原子的平衡濃度的計算。硅自填隙原子的激活能為4.5eV,比空位的高。因此,空位的平衡濃度通常不等于自填隙原子的平衡濃度,而是比自填隙原子的平衡濃度高。這一點與本征載流子情況有所不同,本征硅中電子和空穴的濃度總是相同的。晶體中每個硅原子與周圍四個相鄰硅原子形成四對共價鍵,一個硅原子的缺失,就會使周圍四個硅原子各出現(xiàn)一個未飽和價電子,即懸掛鍵。懸掛鍵可以通過給出一個電子或從晶體中接受一個電子,而對晶體的電學性質產(chǎn)生影響。因此,空位有多種不同的情況:如果四個相鄰硅的懸掛鍵都未飽和,空位即為中性空位,如圖18中的A所示;如果準個相鄰的有懸掛鍵的硅中有一個失去了一個電子,空位就會帶一個正電荷,如圖⒈8中的A→所示;如果4個相鄰硅中有一個硅的懸掛鍵俘獲了一個電子,空位就會帶一個負電荷。理論上,空位最多可以帶4個電子或失4個電子,即空位有0、-1~-4、+1~+4價,共9種。實際上,很難出現(xiàn)帶有兩個以上負電荷和一個以上正電荷的空位。帶電子或失電子空位的平衡濃度也可由阿雷尼烏斯函數(shù)計算得出: