一定温度下同一块晶体里只有少数的部分的共价键里的价电子能激发出成自由电子，这是因为电子的能量分布造成的。其原子的能量分布可能遵循麦克斯韦分布律，能够达到激发电子成为自由电子的两个原子之间的运动能力，是及其稀少的，因此一般晶体里几乎没有激发的自由电子存在。即使是半导体，也仅有极少的电子成为激发电子。另外温度升高，导致晶体原子的平均能量集体上升，因此温度升高后，半导体的导电性上升。
