Un semiconduttore è una sostanza, di solito un elemento chimico solido o composto, che può condurre elettricità in alcune condizioni ma non in altre, rendendolo un buon mezzo per il controllo della corrente elettrica. La sua conduttanza varia a seconda della corrente o della tensione applicata a un elettrodo di controllo o dell’intensità dell’irradiazione da raggi infrarossi (IR), luce visibile, raggi ultravioletti (UV) o raggi X.
Le proprietà specifiche di un semiconduttore dipendono dalle impurità o dai droganti aggiunti ad esso. Un semiconduttore di tipo N trasporta corrente principalmente sotto forma di elettroni caricati negativamente, in modo simile alla conduzione della corrente in un filo. Un semiconduttore di tipo P trasporta corrente prevalentemente come carenze di elettroni chiamati fori. Un foro ha una carica elettrica positiva, uguale e opposta alla carica su un elettrone. In un materiale semiconduttore, il flusso dei fori avviene in una direzione opposta al flusso di elettroni.
I semiconduttori elementari includono antimonio, arsenico, boro, carbonio, germanio, selenio, silicio, zolfo e tellurio. Il silicio è il più noto di questi, che costituisce la base della maggior parte dei circuiti integrati (CI). I composti semiconduttori comuni includono arseniuro di gallio, antimonide di indio e gli ossidi della maggior parte dei metalli. Di questi, l’arseniuro di gallio (GaAs) è ampiamente usato in dispositivi di amplificazione a basso rumore, ad alto guadagno e con segnale debole.
Un dispositivo a semiconduttore può svolgere la funzione di un tubo a vuoto avente centinaia di volte il suo volume. Un singolo circuito integrato (IC), come un chip a microprocessore, può fare il lavoro di un set di tubi a vuoto che riempirebbe un grande edificio e richiederebbe un proprio impianto di generazione elettrica.
Vedi anche atomo, transistor, transistor bipolare e transistor ad effetto di campo.