Ein Halbleiter ist ein Material mit einer Leitfähigkeit zwischen der eines Leiters und der eines Isolators. Silizium ist das gebräuchlichste Halbleitermaterial. Es leitet Strom unter bestimmten Bedingungen und unter anderen. Diese Eigenschaft ermöglicht den Bau von Transistoren, Dioden und integrierten Schaltkreisen. Ohne Halbleiter gäbe es keine Computer.

Halbleiter werden mit Fremdatomen dotiert, um ihr Verhalten zu verändern. N-leitende Halbleiter besitzen einen Elektronenüberschuss, p-leitende Halbleiter hingegen Löcher. Durch die Kombination beider entsteht ein pn-Übergang, der den Stromfluss in eine Richtung ermöglicht. Transistoren nutzen dies zum Schalten und Verstärken von Signalen. Milliarden von Transistoren passen auf einen einzigen Chip.

Gängige Halbleitermaterialien

• Silizium: dominant, reichlich vorhanden, gut verstanden
• Germanium: Frühe Transistoren, heute Nischenprodukt.
• Galliumarsenid: Hochgeschwindigkeits-Optoelektronik
• Siliziumkarbid: hohe Leistung, hohe Temperatur
• Galliumnitrid: effiziente Leistungs- und HF-Technologie

Die Halbleiterfertigung ist konzentriert. Taiwan, Südkorea und China dominieren. Die USA, Europa und Japan investieren, um die Produktion zurückzuholen. Die Lieferkette für Chips ist eine geopolitische Bruchlinie. Halbleiter sind das neue Öl.