半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率值介于導(dǎo)體（如金屬銅）和絕緣體（如玻璃）之間。它的電阻率隨著溫度的升高而下降；而金屬的表現(xiàn)則相反。它的導(dǎo)電性能可以通過在晶體結(jié)構(gòu)中引入雜質(zhì)（”摻雜”）的方式進(jìn)行有用的改變。當(dāng)同一晶體中存在兩個不同的摻雜區(qū)域時，就會產(chǎn)生一個半導(dǎo)體結(jié)。電荷載體（包括電子、離子和電子空穴）在這些結(jié)上的行為是二極管、晶體管和大多數(shù)現(xiàn)代電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)。半導(dǎo)體的一些例子是硅、鍺、砷化鎵和周期表上所謂 “金屬階梯 “附近的元素。繼硅之后，砷化鎵是第二種最常見的半導(dǎo)體，用于激光二極管、太陽能電池、微波頻率集成電路和其他。硅是制造大多數(shù)電子電路的一個關(guān)鍵元素。

半導(dǎo)體設(shè)備可以顯示出一系列有用的特性，如電流在一個方向比另一個方向更容易通過，顯示出可變電阻，以及對光或熱的敏感性。由于半導(dǎo)體材料的電性能可以通過摻雜和應(yīng)用電場或光來改變，由半導(dǎo)體制成的設(shè)備可以用于放大、開關(guān)和能量轉(zhuǎn)換。

通過添加少量（約1/108）的五價（銻、磷或砷）或三價（硼、鎵、銦）原子，可以提高硅的導(dǎo)電性。這一過程被稱為摻雜，由此產(chǎn)生的半導(dǎo)體被稱為摻雜或外在半導(dǎo)體。除了摻雜之外，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性可以通過提高其溫度來改善。這與金屬的行為相反，金屬的導(dǎo)電性會隨著溫度的升高而降低。

現(xiàn)代人對半導(dǎo)體特性的理解是依靠量子物理學(xué)來解釋電荷載體在晶格中的運動。當(dāng)一個摻雜的半導(dǎo)體含有自由空穴時，它被稱為 “p型”，而當(dāng)它含有自由電子時，它被稱為 “n型”。電子設(shè)備中使用的半導(dǎo)體材料是在精確的條件下?lián)饺氲模钥刂苝型和n型摻雜物的濃度和區(qū)域。一個半導(dǎo)體器件晶體可以有許多p型和n型區(qū)域；這些區(qū)域之間的p-n結(jié)負(fù)責(zé)有用的電子行為。使用熱點探針，人們可以快速確定一個半導(dǎo)體樣品是p型還是n型。

在整個19世紀(jì)中期和20世紀(jì)的前幾十年，人們觀察到了半導(dǎo)體材料的一些特性。半導(dǎo)體在電子領(lǐng)域的第一個實際應(yīng)用是1904年開發(fā)的貓須檢測器，這是一種用于早期無線電接收器的原始半導(dǎo)體二極管。量子物理學(xué)的發(fā)展又導(dǎo)致了1947年晶體管的發(fā)明，[3] 1958年集成電路的發(fā)明，以及1959年MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）的發(fā)明。