Industrija polprevodnikov se v glavnem osredotoča na integrirana vezja, potrošniško elektroniko, komunikacijske sisteme, fotovoltaično proizvodnjo energije, aplikacije za razsvetljavo, pretvorbo električne energije velike moči in druga področja. Z vidika tehnologije ali gospodarskega razvoja je pomen polprevodnikov ogromen
Večina današnjih elektronskih izdelkov, kot so računalniki, mobilni telefoni ali digitalni snemalniki, je zelo tesno povezana s polprevodniki kot njihovimi osnovnimi enotami. Običajni polprevodniški materiali vključujejo silicij, germanij, galijev arzenid itd. Med različnimi polprevodniškimi materiali je silicij najbolj vpliven v komercialni uporabi.
Polprevodniki se nanašajo na materiale s prevodnostjo med prevodniki in izolatorji pri sobni temperaturi. Zaradi široke uporabe v radiu, televiziji in merjenju temperature ima industrija polprevodnikov ogromen in nenehno spreminjajoč se razvojni potencial. Kontrolirana prevodnost polprevodnikov ima ključno vlogo tako na tehnološkem kot gospodarskem področju.
Navzgor v industriji polprevodnikov so podjetja za načrtovanje IC in podjetja za proizvodnjo silicijevih rezin. Podjetja za oblikovanje IC oblikujejo diagrame vezij glede na potrebe strank, medtem ko podjetja za proizvodnjo silicijevih rezin izdelujejo silicijeve rezine, ki kot surovino uporabljajo polikristalni silicij. Glavna naloga podjetij za proizvodnjo IC v srednjem toku je presaditev shem vezja, ki so jih oblikovala podjetja za oblikovanje IC, na rezine, ki jih proizvajajo podjetja za proizvodnjo silicijevih rezin. Dokončane rezine se nato pošljejo v nadaljnje tovarne za pakiranje in testiranje IC za pakiranje in testiranje.
Snovi v naravi lahko glede na prevodnost razdelimo v tri kategorije: prevodnike, izolatorje in polprevodnike. Polprevodniški materiali se nanašajo na vrsto funkcionalnega materiala s prevodnostjo med prevodnimi in izolacijskimi materiali pri sobni temperaturi. Prevodnost dosežemo z uporabo dveh vrst nosilcev naboja, elektronov in lukenj. Električna upornost pri sobni temperaturi je običajno med 10-5 in 107 ohmov · metrov. Običajno se upornost poveča z naraščajočo temperaturo; Če dodamo aktivne nečistoče ali jih obsevamo s svetlobo ali sevanjem, lahko električna upornost variira za več velikosti. Silicijev karbidni detektor je bil izdelan leta 1906. Po izumu tranzistorjev leta 1947 so polprevodniški materiali kot samostojno področje materialov močno napredovali in postali nepogrešljivi materiali v elektronski industriji in visokotehnoloških področjih. Prevodnost polprevodniških materialov je zaradi njihovih značilnosti in parametrov zelo občutljiva na določene nečistoče v sledovih. Polprevodniški materiali z visoko čistostjo se imenujejo intrinzični polprevodniki, ki imajo visoko električno upornost pri sobni temperaturi in so slabi prevodniki električne energije. Po dodajanju ustreznih nečistoč polprevodniškim materialom visoke čistosti se električna upornost materiala močno zmanjša zaradi zagotavljanja prevodnih nosilcev s strani atomov nečistoč. To vrsto dopiranega polprevodnika pogosto imenujemo polprevodnik z nečistočami. Polprevodniki z nečistočami, ki se za prevodnost zanašajo na elektrone prevodnega pasu, se imenujejo polprevodniki tipa N, tisti, ki se zanašajo na prevodnost lukenj valenčnega pasu, pa se imenujejo polprevodniki tipa P. Ko pridejo v stik različne vrste polprevodnikov (ki tvorijo PN-stike) ali ko pridejo polprevodniki v stik s kovinami, pride do difuzije zaradi razlike v koncentraciji elektronov (ali lukenj), ki na kontaktni točki tvori pregrado. Zato ima ta vrsta stika enojno prevodnost. Z uporabo enosmerne prevodnosti PN-stikov je mogoče izdelati polprevodniške naprave z različnimi funkcijami, kot so diode, tranzistorji, tiristorji itd. Poleg tega je prevodnost polprevodniških materialov zelo občutljiva na spremembe zunanjih pogojev, kot so toplota, svetloba, elektrika, magnetizem itd. Na podlagi tega je mogoče izdelati različne občutljive komponente za pretvorbo informacij. Značilni parametri polprevodniških materialov vključujejo širino pasovne vrzeli, upornost, mobilnost nosilcev, življenjsko dobo neravnovesnih nosilcev in gostoto dislokacij. Širina pasovnega razmika je določena z elektronskim stanjem in atomsko konfiguracijo polprevodnika, kar odraža energijo, potrebno za valenčne elektrone v atomih, ki sestavljajo ta material, da se vzbujajo iz vezanega stanja v prosto stanje. Električna upornost in mobilnost nosilca odražata prevodnost materiala. Življenjska doba neravnovesnega nosilca odraža relaksacijske značilnosti notranjih nosilcev v polprevodniških materialih, ki prehajajo iz neravnovesnega stanja v ravnovesno stanje pod zunanjimi učinki (kot je svetloba ali električno polje). Dislokacija je najpogostejša vrsta napake v kristalih. Gostota dislokacij se uporablja za merjenje stopnje celovitosti rešetke polprevodniških monokristalnih materialov, vendar za amorfne polprevodniške materiale ta parameter ni prisoten. Značilni parametri polprevodniških materialov ne morejo samo odražati razlik med polprevodniškimi materiali in drugimi nepolprevodniškimi materiali, ampak kar je še pomembneje, lahko odražajo kvantitativne razlike v značilnostih različnih polprevodniških materialov in celo istega materiala v različnih situacijah.
