Un semiconductor es un material con una conductividad intermedia entre la de un conductor y la de un aislante. El silicio es el más común, pero también se utilizan el germanio y el arseniuro de galio. Los semiconductores son la base de la electrónica moderna. Los transistores, los diodos y los circuitos integrados están hechos de semiconductores. Sin ellos, no habría ordenadores, ni teléfonos inteligentes, ni internet. La propiedad clave de un semiconductor es que su conductividad se puede controlar. Mediante la adición de impurezas, un proceso llamado dopaje, los ingenieros pueden aumentar o disminuir su conductividad. Este control es lo que hace posible la existencia de los dispositivos semiconductores.

Los semiconductores poseen una banda prohibida, un rango de energía donde no pueden existir electrones. En un conductor, la banda prohibida es cero. En un aislante, es amplia. En un semiconductor, es lo suficientemente estrecha como para que los electrones puedan ser excitados a través de ella mediante calor, luz o un campo eléctrico. Cuando un electrón cruza la banda prohibida, deja un hueco, que actúa como una carga positiva. Tanto los electrones como los huecos transportan corriente en un semiconductor. El dopaje con fósforo añade electrones adicionales, creando un material de tipo n. El dopaje con boro añade huecos, creando un material de tipo p. La unión de materiales de tipo n y de tipo p crea una unión pn, que es la base de los diodos, transistores y células solares.

Datos sobre semiconductores

• Definición. Conductividad entre conductor y aislante.
• Ejemplos. Silicio, germanio, arseniuro de galio.
• Dopaje. Adición de impurezas para controlar la conductividad.
• n-type. Electrones adicionales.
• p-type. Agujeros adicionales.

Un semiconductor no es lo mismo que un conductor. Un conductor conduce fácilmente. Un semiconductor conduce solo bajo ciertas condiciones.