semiconduttori sono materiali unici, solidi cui conduttività elettrica può essere cambiato volutamente, di solito in una dinamica (reversibile) della moda. Semiconduttori sono utilizzati per realizzare dispositivi a semiconduttore, che ha portato alla Età Informazione del tardo 20 ° secolo. Oggi, i semiconduttori sono onnipresenti, e continuano a penetrare nella nostra vita quotidiana. Questi dispositivi comprendono attuatori e sistemi di controllo nelle automobili, lettori MP3, telefoni cellulari e computer di tutti i tipi. Semiconduttori sono senza dubbio una delle più importanti tecnologie del 20 ° secolo, e continua ad essere un aspetto centrale delle economie sviluppate. Dei semiconduttori più comuni sono fatti di silicio, in quanto è relativamente poco costoso da estrarre dalla sabbia, e ottiene il lavoro fatto. L'industria dei semiconduttori vende diverse centinaia di miliardi di dollari di prodotto all'anno.

I semiconduttori prima erano poco rivelatori su radio popolare intorno agli inizi del ventesimo secolo. Erano chiamati "baffi di gatto" e l'elemento semiconduttore è stato di solfuro di piombo, ma nessuno ha capito come funzionavano, hanno appena fatto. Non è stato fino al 1939 che Richard Ohl, un inventore di Bell Labs, che fu anche il primo a brevettare le celle solari, ha scoperto che alcuni cristalli di piccole impurità hanno conduttività che varia a seconda dell'esposizione alla luce. Il suo lavoro nasce da uno sforzo per trovare pratica amplificatori high-frequenza per applicazioni in radio.

8 anni dopo, nel 1947, altri scienziati dei Bell Labs utilizzati materiali semiconduttori per creare un punto di dispositivo di contatto che chiamato un transistor. Il materiale semiconduttore utilizzato era germanio. L'intero dispositivo è stato circa la metà di un piede alto, e richiedeva molto purificata germanio.

La struttura che alla base di ogni transistor, o un dispositivo a semiconduttore, è la giunzione pn. Una giunzione pn ha due regioni-regione ap e una regione n. La regione p è "drogato" con piccole quantità di boro, causando il materiale a diventare piena di elettroni numerosi "buchi"-assenza di elettroni in cui gli elettroni dovrebbero essere. Questo accade perché il boro ha una valenza di tre, che causa di assorbire debolmente legato elettroni esterni da Valence-quattro atomi di semiconduttori, vuoti lasciando al suo posto. La regione n è drogato con un materiale che ha una valenza di cinque, causando l'effetto contrario, dove le impurità di donare i propri elettrone supplementare per il materiale semiconduttore, provocando un eccesso di elettroni.

L'abbondanza relativa e la mancanza di elettroni viene sfruttata nel transistor. Una serie di due giunzioni pn costituisce il cuore del transistor. Manipolando le giunzioni, il flusso di carica può essere regolato con precisione, consentendo di elettronica complessa. Variazioni sul transistor può essere utilizzato per effettuare i LED e sensori molto delicati. E il computer si sta utilizzando in questo momento per accedere a questa pagina web è probabilmente miliardi di transistor, di diversi tipi. Anche se il silicio è il transistor più comune di oggi, il transistor del futuro può essere diamante, che può essere configurato in una matrice 3D più facilmente di transistor al silicio.