Полупроводник — это материал, обладающий проводимостью, промежуточной между проводимостью проводника и изолятора. Кремний — наиболее распространенный из них. Он проводит электричество при одних условиях и блокирует его при других. Это свойство позволяет создавать транзисторы, диоды и интегральные схемы. Без полупроводников не было бы компьютеров.

Полупроводники легируются примесями для изменения их свойств. N-тип содержит дополнительные электроны, а p-тип — дырки. Их соединение образует p-n-переход, который позволяет току течь в одном направлении. Транзисторы используют это для переключения и усиления сигналов. На одном кристалле помещаются миллиарды транзисторов.

Распространенные полупроводниковые материалы

• Кремний: доминирующий, распространенный, хорошо изученный.
• Германий: ранние транзисторы, теперь нишевый материал.
• Арсенид галлия: высокоскоростная оптоэлектроника
• Карбид кремния: высокая мощность, высокая температура
• Нитрид галлия: эффективное питание и радиочастотное воздействие.

Производство полупроводников сконцентрировано в одном месте. Тайвань, Южная Корея и Китай доминируют. США, Европа и Япония инвестируют средства в возрождение производства. Цепочка поставок микросхем представляет собой геополитический разлом. Полупроводники — это новая нефть.