Напівпровідники — матеріали, по питомій провідності що займають проміжне місце між провідниками і діелектриками, і що відрізняються від провідників сильною залежністю питомої провідності від концентрації домішок, температури і дії різних видів випромінювання. Основною властивістю напівпровідників є збільшення електричної провідності із зростанням температури. Напівпровідниками є кристалічні речовини, ширина забороненої зони яких складає порядку електрон-вольта (еВ). Наприклад, алмаз можна віднести до широкозонним напівпровідників (близько 7 еВ), а арсенід індія — до вузькозонних (0,35 еВ). До напівпровідників належать багато хімічних елементів (германій, кремній, селен, теллур, миш'як та інші), величезна кількість сплавів і хімічних сполук (арсенід галію і ін.). Атом іншого хімічного елементу в чистій кристалічній решітці (наприклад, атом фосфору, бору і так далі в кристалі кремнію) називається домішкою. Залежно від того, чи віддає домішковою атом електрон в кристал (у наведеному вище прикладі – фосфор) або захоплює його (бор), домішкові атоми називають донорними або акцепторними. Характер домішки може мінятися залежно від того, який атом кристалічної решітки вона заміщає, в яку кристалографічну плоскість вбудовується. Провідність напівпровідників сильно залежить від температури. Поблизу температури абсолютного нуля напівпровідники мають властивості діелектриків. Електронні напівпровідники (n-тіпа) Напівпровідник n-тіпа Термін «n-тіп» походить від слова «negative», що позначає негативний заряд основних носіїв. Цей вигляд напівпровідників має домішкову природу. У чотиривалентний напівпровідник (наприклад, кремній) додають домішку п'ятивалентного напівпровідника (наприклад, миш'яку). В процесі взаємодії кожен атом домішки вступає в ковалентний зв'язок з атомами кремнію. Проте для п'ятого електрона атома миш'яку немає місця в насичених валентних зв'язках, і він переходить на далеку електронну оболонку. Там для відриву електрона від атома потрібна менша кількість енергії. Електрон відривається і перетворюється на вільний. В даному випадку перенесення заряду здійснюється електроном, а не діркою, тобто даний вигляд напівпровідників проводить електричний струм подібно до металів. Домішки, які додають в напівпровідники, унаслідок чого вони перетворюються на напівпровідники n-тіпа, називаються донорними. Діркові напівпровідники (р-тіпа) Напівпровідник p-тіпа Термін «p-тіп» походить від слова «positive», що позначає позитивний заряд основних носіїв. Цей вигляд напівпровідників, окрім домішкової основи, характеризується дірковою природою провідності. У чотиривалентний напівпровідник (наприклад, в кремній) додають невелику кількість атомів тривалентного елементу (наприклад, індія). Кожен атом домішки встановлює ковалентний зв'язок з трьома сусідніми атомами кремнію. Для установки зв'язку з четвертим атомом кремнію в атома індія немає валентного електрона, тому він захоплює валентний електрон з ковалентного зв'язку між сусідніми атомами кремнію і стає негативно зарядженим іоном, унаслідок чого утворюється дірка. Домішки, які додають в цьому випадку, називаються акцепторними.
