Полупроводники теряют свои свойства при приближении температуры к абсолютному нулю, потому что при такой температуре энергия теплового движения молекул и атомов вещества равна нулю. 1 Хаотическое движение частиц прекращается, и они образуют упорядоченную структуру, занимая чёткое положение в узлах кристаллической решётки. 1

При абсолютном нуле полупроводник не имеет свободных электронов в зоне проводимости и является изолятором. 2 Однако с повышением температуры электроны получают тепловую энергию, которая для части электронов оказывается достаточной для преодоления запрещённой зоны и перехода их в зону проводимости. 2 В результате полупроводник теряет свойства идеального изолятора, так как электрическое поле имеет возможность изменять состояние электронов, находящихся в зоне проводимости. 2

Таким образом, при снижении температуры уменьшается количество свободных электронов, обеспечивающих проводимость, и при сверхнизких температурах процесс освобождения электронов прекращается, и проводимость становится равной нулю, то есть полупроводник становится диэлектриком. 1