Félvezető
A félvezető olyan anyag, amelynek a villamos vezetőképessége függ a hőmérsékletétől. Ez azt jelenti, hogy abszolut 0 fokon szigetelőnek tekinthetők és a hőmérséklet növekedésével (egyszóval, ha energiát közlünk velük) növekszik bennük a szabad töltéshordozók száma.
A legismertebb félvezető anyagok a szilícium, a germánium és a gallium-arzenid. Ma már ismertek amorf félvezetők is.
A félvezetőknél a vegyértéksáv és a vezetési sáv közötti tiltott sáv mindössze pár elektronvolt (a germánium esetében 0.7 eV, a szilícium esetében 1.1 eV). Már szobahőmérsékleten is sok elektron rendelkezik akkora termikus energiával, hogy átugorjon a vezetési sávba, pozitív töltésű mozgékony lyukat hagyva maga után. Így a vezetési sávban az elektronok, a vegyértéksávban pedig a lyukak vezetik az áramot.
A következő ábra a vegyértéksáv (kék) és vezetési sáv (sárga) közötti tiltott sáv szélességét mutatja meg eV-ban, a vezető, félvezető és szigetelő anyagok esetén:
A félvezető ellenállásának csökkentése érdekében a félvezetőt szennyezik. Az alkalmazott szennyezőatomnak eggyel több vagy kevesebb elektronja van, mint a félvezetőnek. Ha egyel több, akkor N típusú félvezetőről beszélünk (a szennyezőatomokat pedig donornak nevezik), ellenkező esetben P típusúról (a szennyezőatomokat pedig akceptoroknak nevezik). Az N típusú félvezetőben már alacsony hőmérsékleten is az összes donor elveszít egy elektront, és ezek a vezetési sávba kerülnek, így növelve a vezetőképességet. P típusú félvezető esetében az akceptorok a vegyértéksávból megkötnek egy-egy elektront, így növelve a lyukak koncentrációját és ezáltal növelve a vezetőképességet.
A félvezetőket az elektronikában már több, mint 50 éve használják. Belőlük épül fel az egyenirányító dióda, a tranzisztor, és még sok más elem (tirisztor, LED, fotodióda).
