I silisium og germanium er det fire elektroner i det ytterste elektronskallet, disse er del av den konvalente krystallstrukturen. Ved lave temperaturer er alle de fire ytterste elektronene en del av bindingene, da kan heller ikke «hoppe» fra til . Dette er grunnen til at halvlederne er isolatorer ved lave temperaturer, det er nemlig bare elektroner som har fått energi nok til å være i ledningsbåndet som kan bevege seg fritt når et ytre elektrisk felt blir påsatt. Imidlertid er det lite energi som skal til for å løfte elektroner fra valens- til ledningsbåndet. Allerede ved romtemperatur er det elektroner i ledningsbåndet som har anledning til å bevege seg fritt i krystallstrukturen.