सेमीकंडक्टर एक ऐसी सामग्री को संदर्भित करता है जिसकी चालकता को इन्सुलेटर से लेकर कंडक्टर तक नियंत्रित किया जा सकता है

सेमीकंडक्टर एक ऐसी सामग्री को संदर्भित करता है जिसकी चालकता को इन्सुलेटर से कंडक्टर तक नियंत्रित किया जा सकता है। विज्ञान और प्रौद्योगिकी या आर्थिक विकास के नजरिए से कोई भी बात न हो, अर्धचालकों का महत्व बहुत अधिक है। आज के अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद, जैसे कंप्यूटर, मोबाइल फोन या डिजिटल रिकॉर्डर, अर्धचालकों से निकटता से संबंधित हैं। सामान्य अर्धचालक सामग्रियों में सिलिकॉन, जर्मेनियम, गैलियम आर्सेनाइड आदि शामिल हैं, और सिलिकॉन व्यावसायिक अनुप्रयोगों में सबसे प्रभावशाली अर्धचालक सामग्रियों में से एक है।
किसी पदार्थ की चालकता चालन बैंड में निहित इलेक्ट्रॉनों की संख्या से निर्धारित होती है। जब इलेक्ट्रॉन वैलेंस बैंड से ऊर्जा प्राप्त करते हैं और प्रवाहकीय बैंड पर कूदते हैं, तो इलेक्ट्रॉन बैंड के बीच स्वतंत्र रूप से घूम सकते हैं और बिजली का संचालन कर सकते हैं। सामान्य धातु सामग्री के प्रवाहकीय बैंड और वैलेंस बैंड के बीच ऊर्जा अंतर बहुत छोटा है। कमरे के तापमान पर, इलेक्ट्रॉनों को ऊर्जा प्राप्त करना और बिजली का संचालन करने के लिए प्रवाहकीय बैंड में कूदना आसान होता है। हालाँकि, बड़े ऊर्जा अंतराल (आमतौर पर 9 इलेक्ट्रॉन वोल्ट से अधिक) के कारण इन्सुलेट सामग्री को प्रवाहकीय बैंड तक ले जाना मुश्किल होता है, इसलिए वे बिजली का संचालन नहीं कर सकते हैं।
एक सामान्य अर्धचालक पदार्थ का ऊर्जा अंतर लगभग 1 से 3 इलेक्ट्रॉन वोल्ट होता है, जो एक कंडक्टर और एक इन्सुलेटर के बीच होता है। इसलिए, सामग्री तब तक बिजली का संचालन कर सकती है जब तक वह उपयुक्त परिस्थितियों में ऊर्जा से उत्तेजित होती है या उसके ऊर्जा अंतराल का अंतर बदल जाता है।
अर्धचालक इलेक्ट्रॉन चालन या छिद्र चालन के माध्यम से विद्युत धारा संचारित करते हैं। इलेक्ट्रॉन चालन का तरीका तांबे के तार में धारा के प्रवाह के समान है, अर्थात, विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, अत्यधिक आयनित परमाणु अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों को कम डिग्री के नकारात्मक आयनीकरण के साथ दिशा में स्थानांतरित करते हैं। होल चालन सकारात्मक रूप से आयनित सामग्रियों में परमाणु नाभिक के बाहर इलेक्ट्रॉनों की अनुपस्थिति से बने "छेद" द्वारा गठित वर्तमान (आमतौर पर सकारात्मक वर्तमान के रूप में जाना जाता है) को संदर्भित करता है। विद्युत क्षेत्र की क्रिया के तहत, छिद्र थोड़ी संख्या में इलेक्ट्रॉनों से भर जाते हैं और छिद्रों में गति पैदा करते हैं।