Półprzewodnik to materiał charakteryzujący się przewodnością między przewodnikiem a izolatorem. Najpopularniejszym materiałem jest krzem, ale stosuje się również arsenek germanu i galu. Półprzewodniki stanowią podstawę współczesnej elektroniki. Tranzystory, diody i układy scalone są z nich wykonane. Bez nich nie byłoby komputerów, smartfonów ani internetu. Kluczową właściwością półprzewodnika jest możliwość kontrolowania jego przewodności. Dodając domieszki, w procesie zwanym domieszkowaniem, inżynierowie mogą zwiększyć lub zmniejszyć jego przewodność. Ta kontrola umożliwia powstawanie urządzeń półprzewodnikowych.

Półprzewodniki mają przerwę energetyczną, czyli zakres energii, w którym nie mogą istnieć elektrony. W przewodniku przerwa energetyczna wynosi zero. W izolatorze jest ona duża. W półprzewodniku jest ona na tyle mała, że ​​elektrony mogą być wzbudzane przez ciepło, światło lub pole elektryczne. Gdy elektron przekracza przerwę energetyczną, pozostawia po sobie dziurę, która działa jak ładunek dodatni. Zarówno elektrony, jak i dziury przewodzą prąd w półprzewodniku. Domieszkowanie fosforem dodaje dodatkowe elektrony, tworząc materiał typu n. Domieszkowanie borem dodaje dziury, tworząc materiał typu p. Połączenie materiałów typu n i p tworzy złącze pn, które jest podstawą diod, tranzystorów i ogniw słonecznych.

Fakty o półprzewodnikach

• Definicja. Przewodnictwo pomiędzy przewodnikiem i izolatorem.
• Przykłady. Krzem, german, arsenek galu.
• Doping. Dodawanie zanieczyszczeń w celu kontrolowania przewodnictwa.
• n-typ. Dodatkowe elektrony.
• p-type. Dodatkowe otwory.

Półprzewodnik to nie to samo, co przewodnik. Przewodnik przewodzi łatwo. Półprzewodnik przewodzi tylko w określonych warunkach.