Полупроводник се однесува на материјал чија спроводливост може да се контролира од изолатор до проводник. Без разлика од гледна точка на науката и технологијата или економскиот развој, важноста на полупроводниците е многу голема. Повеќето од денешните електронски производи, како што се компјутерите, мобилните телефони или дигиталните рекордери, се тесно поврзани со полупроводниците. Вообичаените полупроводнички материјали вклучуваат силициум, германиум, галиум арсенид итн., а силиконот е еден од највлијателните полупроводнички материјали во комерцијални апликации.
Спроводливоста на материјалот се одредува според бројот на електрони содржани во проводниот опсег. Кога електроните добиваат енергија од валентниот појас и скокаат до проводниот појас, електроните можат слободно да се движат помеѓу опсезите и да спроведат струја. Енергетскиот јаз помеѓу проводната лента и валентниот појас на обичните метални материјали е многу мал. На собна температура, електроните лесно добиваат енергија и скокаат до проводната лента за да спроведат струја. Сепак, изолационите материјали тешко се префрлаат на проводната лента поради големиот енергетски јаз (обично поголем од 9 електрон волти), па затоа не можат да спроведат електрична енергија.
Енергетскиот јаз на општиот полупроводнички материјал е околу 1 до 3 електрон волти, што е помеѓу проводник и изолатор. Затоа, материјалот може да спроведува електрична енергија се додека е возбуден од енергија под соодветни услови или се менува растојанието на неговиот енергетски јаз.
Полупроводниците пренесуваат струја преку спроводливост на електрони или спроводливост на дупки. Начинот на спроведување на електроните е сличен на протокот на струја во бакарната жица, односно, под дејство на електричното поле, високојонизираните атоми го пренесуваат вишокот електрони во насока со низок степен на негативна јонизација. Спроводливоста на дупките се однесува на струјата (општо наречена позитивна струја) формирана од „дупките“ формирани од отсуството на електрони надвор од атомското јадро во позитивно јонизираните материјали. Под дејство на електрично поле, дупките се пополнуваат со мал број електрони и предизвикуваат движење на дупките.
