半導体材料は、金属銅などの導体とガラスなどの絶縁体の間にある電気伝導率の値を持っています。
同じ結晶内に2つの異なるドープ領域が存在すると、半導体接合が形成されます。
これらの接合部での電子、イオン、電子正孔を含む電荷キャリアの挙動は、ダイオード、トランジスタ、およびすべての現代電子機器の基礎となっています。
半導体の例としては、シリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素、周期表のいわゆる「メタルロイド階段」に近い元素が挙げられます。
シリコンの次に一般的な半導体はヒ化ガリウムで、レーザーダイオード、太陽電池、マイクロ波集積回路などに使用されています。
シリコンは、ほとんどの電子回路を製造するための重要な要素です。
半導体デバイスは、電流を他の方向よりも一方向に流しやすく、可変抵抗を示し、光や熱に敏感であるなど、さまざまな有用な特性を示すことができます。
半導体材料は、ドーピングや電界や光を加えることで電気的性質を変化させることができるため、増幅やスイッチング、エネルギー変換などに利用されています。
半導体の特性に関する現代的な理解は、結晶格子内の電荷キャリアの動きを説明するために量子物理学に依存しています。
ドーピングは結晶内の電荷キャリアの数を大幅に増加させます。
ドープされた半導体の大部分が自由な正孔を含む場合は「p型」と呼ばれ、大部分が自由な電子を含む場合は「n型」と呼ばれます。
電子デバイスに使用される半導体材料は、p型とn型のドーパントの濃度と領域を制御するために、精密な条件でドープされています。
1つの半導体結晶には多くのp型とn型の領域があり、これらの領域間のp-n接合が電子的に有用な振る舞いをしています。
半導体材料の特性のいくつかは、２０世紀の１９世紀半ばから最初の数十年間を通して観察された。
電子工学における半導体の最初の実用化は、1904年に開発されたキャッツウィスカー検出器であり、初期のラジオ受信機で使用されていた原始的な半導体ダイオードです。
量子物理学の発展により、1947年にトランジスタが、1958年に集積回路が、1959年にMOSFET（金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）が開発された。
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