Polovodič je materiál s vodivostí mezi vodičem a izolantem. Nejběžnější je křemík, ale používá se také germanium a arsenid galia. Polovodiče jsou základem moderní elektroniky. Tranzistory, diody a integrované obvody jsou vyrobeny z polovodičů. Bez nich by neexistovaly žádné počítače, žádné chytré telefony ani internet. Klíčovou vlastností polovodiče je, že jeho vodivost lze regulovat. Přidáním nečistot, procesem zvaným doping, mohou inženýři dosáhnout jeho větší či menší vodivosti. Tato regulace umožňuje výrobu polovodičových součástek.

Polovodiče mají pásmovou mezeru, energetický rozsah, kde nemohou existovat žádné elektrony. Ve vodiči je pásmová mezera nulová. V izolantu je velká. V polovodiči je dostatečně malá, aby přes ni mohly být elektrony excitovány teplem, světlem nebo elektrickým polem. Když elektron překročí pásmovou mezeru, zanechá za sebou díru, která se chová jako kladný náboj. V polovodiči přenášejí proud jak elektrony, tak díry. Dopování fosforem přidává další elektrony a vytváří materiál typu n. Dopování bórem přidává díry a vytváří materiál typu p. Spojením materiálů typu n a typu p vzniká p-n přechod, který je základem diod, tranzistorů a solárních článků.

Fakta o polovodičích

• Definice. Vodivost mezi vodičem a izolantem.
• Příklady. Křemík, germanium, arsenid galia.
• Doping. Přidávání nečistot pro řízení vodivosti.
• n-typ. Přebytečné elektrony.
• p-type. Další otvory.

Polovodič není totéž co vodič. Vodič vede snadno. Polovodič vede pouze za určitých podmínek.