Polprevodnik je snov s prevodnostjo med prevodnikom in izolatorjem. V čistem stanju ni zelo prevoden, vendar lahko njegovo prevodnost uravnavamo z dodajanjem nečistoč (doping) ali spreminjanjem temperature. Tipičen predstavnik polprevodnikov je silicij, ki se pogosto uporablja pri izdelavi elektronskih komponent. Polprevodniška tehnologija je temelj sodobnih elektronskih naprav, kot so pametni telefoni, računalniki, digitalni fotoaparati itd., vse pa temeljijo na polprevodniških čipih. Poleg tega so polprevodniki zelo pomembni tudi na energetskem področju, kot so polprevodniški materiali, ki so jedro sončnih celic. Uporaba polprevodnikov zajema tudi LED razsvetljavo, senzorje za medicinsko opremo in napajalne elektronske naprave, ki so močno vplivale na sodobno tehnologijo in vsakdanje življenje.
Opredelitev polprevodnikov
1.1 Osnovni pojmi in lastnosti
Polprevodniki so materiali, ki ležijo med prevodniki in izolatorji, njihova prevodnost pa se spreminja s temperaturo. Pri sobni temperaturi je vrednost upora polprevodnika med prevodnikom (kot je baker ali srebro) in izolatorjem (kot je guma ali kremen). Njegova značilnost je, da se pod določenimi pogoji, kot je segrevanje ali izpostavljenost svetlobi, poveča njegova prevodnost. Zaradi te lastnosti se polprevodniki pogosto uporabljajo v elektronskih napravah.
1.2 Primerjava s prevodniki in izolatorji
Prevodnik: Običajno se nanaša na kovino ali drugo snov z zelo nizko vrednostjo upora, ki zlahka prevaja tok. Na primer, vrednosti upora bakra in srebra so 1,68x10 ^ -8 oziroma 1,59x10 ^ -8 ohmov na meter pri 20 °C.
Izolatorji: Ti materiali imajo zelo visoke vrednosti upora in so skoraj neprevodni. Na primer, vrednost upora čistega kremena je približno 1x10 ^ 17 ohmov na meter.
Polprevodnik: Med vodniki in izolatorji. Na primer, vrednost upora čistega silicija pri sobni temperaturi je približno 2,3x10 ^ 3 ohmov na meter, vendar se njegova vrednost upora znatno zmanjša, če je izpostavljen svetlobi ali segrevanju.
