een halfgeleider is een stof, meestal een vast chemisch element of verbinding, die onder bepaalde omstandigheden elektriciteit kan geleiden, waardoor het een goed medium is voor de regeling van elektrische stroom. De geleidbaarheid varieert afhankelijk van de stroom of spanning toegepast op een regelelektrode, of op de intensiteit van de bestraling door infrarood (IR), zichtbaar licht, ultraviolet (UV), of röntgenstralen.
de specifieke eigenschappen van een halfgeleider zijn afhankelijk van de onzuiverheden of dopingstoffen die eraan worden toegevoegd. Een N-type halfgeleider draagt stroom voornamelijk in de vorm van negatief geladen elektronen, op een wijze vergelijkbaar met de geleiding van stroom in een draad. Een P-type halfgeleider draagt stroom voornamelijk als elektronentekorten genoemd gaten. Een gat heeft een positieve elektrische lading, gelijk en tegengesteld aan de lading op een elektron. In een halfgeleidermateriaal, vindt de stroom van gaten plaats in een richting tegenovergesteld aan de stroom van elektronen.
elementaire halfgeleiders omvatten antimoon, arseen, borium, koolstof, germanium, selenium, silicium, zwavel en tellurium. Silicium is de bekendste van deze, die de basis vormt van de meeste geïntegreerde schakelingen (ICs). Gemeenschappelijke halfgeleiderverbindingen omvatten galliumarsenide, indiumantimonide, en de oxiden van de meeste metalen. Van deze, galliumarsenide (GaAs) wordt veel gebruikt in low-ruis, high-gain, zwak signaal versterkende apparaten.
een halfgeleiderelement kan de functie vervullen van een vacuümbuis met honderden malen zijn volume. Een enkele geïntegreerde schakeling (IC), zoals een microprocessorchip, kan het werk doen van een reeks vacuümbuizen die een groot gebouw zouden vullen en een eigen elektriciteitscentrale vereisen.
zie ook atoom -, transistor -, bipolaire transistor-en veldeffecttransistor.