Эхлээд хагас дамжуулагчийн кристалл торын тухай цөөн зүйлийг дурдав. Металл бодис авч үзэхэд түүний дотор байх чөлөөт электроны тоо асар олон юм. Энд чөлөөт элетроны тоо атомын тоотой тэнцүү буюу түүнээс илүү байж болно. Нэг хос дөрвөлжин сантиметр металл дотор ойролцоогоор 1023 электрон байгаагаас металл доторхи электронуудын хоорондын үйлчэл нилээд хүчтэй байна. Эдгээр электронууд нийтдээ нийлж нэгэн ерөнхий систем үүсгэж уг системийн төлөв байдлаар метөллын механик. Оптик, соронзон ба цахилгааны эерэг шинж чанаруууд тодорхойлогдоно. Хагас дамжуулагч бодист бол чөлөөт электроны тоо атомынхаа тооноос олон мянга, сая дахин цөөхөн байх болохоор хоорондын зай нь атомуудын хоорондын зайнаас хэдэн арав, зуу дахин тавиу байдаг байна.

Энд цахилгаан дамжууллын гол шалтгаан болох электроны хөдөлгөөнд нөлөөлөх үндсэн нөхцөл нь их төлөв кристалл торын бүтцээр тодорхойлогдох ба электронуудын харилцан үйлчлэлийг анхаарахгүй байж ч болдог. Ингээд бодоход хагас дамжуулагч бодист чөлөөт электронуудын бүхэл системийн байдлыг үзэхээс гадна кристалл торын атомуудын дундуур хөдөлж байдаг электроны тус тусын төрх байдлыг ч ангилан ялгаж үзэх хэрэгтэй байдаг. Хагас дамжуулагчийн дулааны хөдөлгөөний дундаж энерги металлын чөлөөт электроны энергээс /5-10/ хэдэн зуу дахин бага байдаг. Байдал иймээс шалтгаалан хагас дамжуулагчийн доторхи электронуудын ойж сарних явдал атомын машстабын гэмтэл, гажгуудаас биш харин10-7-10-8 см хэмжээний том гажиг бүхий хэсгүүдээс үүсдэг байна. Хагас дамжуулагч доторхи электроны долгионы урт металлын электроны долгионы уртаас барагцаагаар 20 дахин илүү буюу 10-6 см хүрдэг учраас ийм байна. Хагас дамжуулагч дотор гол төлөв валент ба ион холбоонууд тохиолдоно. Хагас дамжуулагчийн шинж чанарууд нь түүний талст торын бүтэц, өөрөөр талст ямар сингонид хамаарах, симметр чанар зэргээс шууд хамаарна. Нэгэнт хагас дамжуулагчийн, тухайлбал цахилгаан дамжуулах чанар нь талстууд орсон атомуудын байр байдлаас хүчтэй хамаарах учир тэдгээрийн талст торын бүтцийг / торын параметрүүд, симметр чанар, кристаллографийн онцлог чиглэлүүд зэрэг / нягтлан тодорхойлохгүйгээр хагас дамжуулагчийг судалж болохгүй юм. Орчин үед талстын бүтцийг рентгонографи, электронографи, нейтронографи ба бусад аймгуудаар тодорхойлж байна. Хагас дамжуулагчийн шшнж чанарыг тодорхойлох чухал зүйлийн тоонд түүний талст торын ойрын ба алсын эрэмбэ гэдэг ойлголт орно. Талстад түүний кристаллографийн чиглэлүүдийн дагуу адил зай тутамд ижил атомууд тасралтгүй дахин дахин дайралдана. Иймэрхүү байрлалыг алсын эрэмбэ гэж нэрлэнэ. Алсын эрэмбийн дахин давтагдах зай буюу үе-хоёр, гурав, дөрвөн атомын үеийн хиртэй байна. Гэвч заримдаа арав буюу хэдэн арван үеийн зайтайгаар давтагдах нь ч байдаг.
Жишээлэхэд, цахиурын карбид дотор түүний бүтцийн бүхэл элементүүд 243 атомын үе өнгөрсний дараа давтагддаг ажээ. Металлын дотор бол ижил атомууд 3-7 ангестрем /1А0=10-8/ дутамд давтагдан дайралдана. Уурагт бодист бүтцийн ижил элементийн дахин дайралдах зай 1000А0 орчим байдаг. Ер нь талстын бүтэц хичнээн зөв байгуулалтай болох дутам алсын эрэмб улам хүчтэй болдог. Идеал талстад л идеал /100%/ алсын эрэмб байж болно. Реал талстын туушид нь шувт үргэлжилсэн алсын эрэмбэ ховор тохиолдоно. Их төлөв нэг алсын эрэмбэ 1000 орчим атом хоорондын зай хэмжээтэй үргэлжлээд дуусч дараа нь дахин эхлэх жишээтэй. Алсын эрэмбийг ойлгохдоо заавал ижил атомуудын дахин давтагдахыг хэлэх бишээ. Талст дотор олон атомаас тогтсон бүтцийн элемент дахин давтагдаж болдог. Үүнийг мөн алсын эрэмбэ гэж ойлгох хэрэгтэй. Одоо ойрын эрэмбэ авч үзье. Талст бодисыг хайлахад эзлэхүүн нь ойролцоогоор 3% ихэсдэг. Яагаад вэ? Хатуу байдалд байдаг бөмбөгүүдийн нягт өрөлт хайлахад сийрнэ. Ойр орчимдоо эрэмбэтэй атал холдох тутам ямар ч эрэмбэ журамгүй болсон байрлалыг ойрын эрэмбэ гэнэ. Ойрын ба холын эрэмбэ талстын шинж чанарт хүчтэй нөлөөлдөг. Жишээлэхэд холын эрэмбэтэй бол талст хатуу төлөвт, холын эрэмбээ алдаж зөвхөн ойрын эрэмбэтэй болбол шингэн төлөвт ордог. Хагас дамжуулагч болисын атом хоорондын зай нь байрлах байдал атомуудын хоорондын харилцан үйлчлэх хүчний хэмжээ, чиглэлтэй шууд холбоотой. Үүнээс хагас дамжуулагчийн энергийн төвшний бүтэц, хаалттай зонын өргөн шалтгаална. Тэгвэл хагас дамжуулагчийн чөлөөт электрон ба “ нүхийн “ тоо ойрын эрэмбээр тодорхойлогдоно гэсэн хэрэг. Хагас дамжуулагч талст дотор хоосон зангилгаа үүсэх хольц атом орох нь түүний шинж чанарт хүчтэй нөлөө үзүүлнэ гэж дээр дурдсан билээ. Эдгээр дефект нь хааш хаашаа 5-10 торын үетэй тэнцүү газарт гажиг үүсгэнэ. Торын 10 үе гэдэг маань 1000 эгэл шоо хамаарна. Ийм ч учраас 0.1% хольц гэхэд талстын шинж чанарыг үндсээр өөрчлөхөд хүрэлцээтэй юм. Ингээд бодоход өчүүхэн төдий боловч хольц нь хагас дамжуулагчийн цахилгаан дамжуулах чанарт хичнээн нөлөөтэй гэдэг нь тодорхой байна. Ийм учраас хагас дамжуулагч бодисыг маш цэвэр байдалтай гарган авах асуудал хичнээн учир холбогдолтойг хэлэх юун. Хэт цэвэр хагас дамжуулагч гарган авах явдал орчин үеийн аналитик химид урьд өмнө байгаагүй нарийн шаардлагыг тавих боллоо. Хагас дамжуулагчийн асар цэвэр талстыг гарган авах хэрэгт физикийн аргуудыг хэрэглэсэн явдал ихээхэн том амжилтанд хүргэлээ. Ийм аргын тоонд юуны өмнө зонын хайлалт орох болжээ.