مادة أشباه الموصلات لها قيمة توصيل كهربائي تقع بين قيمة الموصل ، مثل النحاس المعدني ، والعازل ، مثل الزجاج. تنخفض مقاومته مع ارتفاع درجة حرارته. المعادن تتصرف في الاتجاه المعاكس. يمكن تغيير خصائص التوصيل الخاصة به بطرق مفيدة عن طريق إدخال الشوائب في التركيب البلوري. عندما توجد منطقتان مختلفتان في البلورة نفسها ، يتم إنشاء تقاطع أشباه الموصلات.
يعتبر سلوك حاملات الشحنة ، والتي تشمل الإلكترونات والأيونات وثقوب الإلكترون ، عند هذه التقاطعات ، أساس الثنائيات والترانزستورات ومعظم الإلكترونيات الحديثة.
بعض الأمثلة على أشباه الموصلات هي السيليكون والجرمانيوم وزرنيخيد الغاليوم وعناصر قريبة مما يسمى "الدرج المعدني" في الجدول الدوري. بعد السيليكون ، يعتبر زرنيخيد الغاليوم ثاني أكثر أشباه الموصلات شيوعًا ويستخدم في ثنائيات الليزر ، والخلايا الشمسية ، والدوائر المتكاملة بتردد الميكروويف ، وغيرها. السيليكون عنصر حاسم لتصنيع معظم الدوائر الإلكترونية.
يمكن لأجهزة أشباه الموصلات أن تعرض مجموعة من الخصائص المفيدة ، مثل تمرير التيار بسهولة في اتجاه واحد أكثر من الآخر ، وإظهار مقاومة متغيرة ، وحساسية للضوء أو الحرارة. نظرًا لأنه يمكن تعديل الخصائص الكهربائية لمادة أشباه الموصلات عن طريق تعاطي المنشطات وتطبيق المجالات الكهربائية أو الضوء ، يمكن استخدام الأجهزة المصنوعة من أشباه الموصلات للتضخيم والتبديل وتحويل الطاقة.
يتم زيادة موصلية السيليكون بإضافة كمية صغيرة من الذرات الخماسية أو ثلاثية التكافؤ. تُعرف هذه العملية باسم المنشطات ، وتُعرف أشباه الموصلات الناتجة باسم أشباه الموصلات الخارجية. بصرف النظر عن المنشطات ، يمكن تحسين موصلية أشباه الموصلات عن طريق زيادة درجة حرارتها. وهذا يتعارض مع سلوك المعدن ، حيث تقل الموصلية مع زيادة درجة الحرارة.
يعتمد الفهم الحديث لخصائص أشباه الموصلات على فيزياء الكم لتفسير حركة ناقلات الشحنة في الشبكة البلورية. تزيد المنشطات بشكل كبير من عدد حاملات الشحنة داخل البلورة. عندما تحتوي أشباه الموصلات المخدرة على ثقوب حرة ، يطلق عليها "النوع p" ، وعندما تحتوي على إلكترونات حرة ، تُعرف باسم "النوع n".
يتم تخدير مواد أشباه الموصلات المستخدمة في الأجهزة الإلكترونية في ظل ظروف دقيقة للتحكم في تركيز ومناطق dopants من النوع p و n. يمكن أن تحتوي بلورة جهاز أشباه الموصلات الفردية على العديد من مناطق النوع p و n ؛ تعتبر الوصلات p-n بين هذه المناطق مسؤولة عن السلوك الإلكتروني المفيد. باستخدام مسبار النقطة الساخنة ، يمكن للمرء أن يحدد بسرعة ما إذا كانت عينة أشباه الموصلات من النوع p- أو n.
لوحظت بعض خصائص المواد شبه الموصلة طوال منتصف القرن التاسع عشر والعقود الأولى من القرن العشرين. كان أول تطبيق عملي لأشباه الموصلات في الإلكترونيات هو تطوير عام 1904 لكاشف شارب القط ، وهو الصمام الثنائي شبه الموصل البدائي المستخدم في أجهزة استقبال الراديو المبكرة. أدت التطورات في فيزياء الكم بدورها إلى اختراع الترانزستور في عام 1947 ، الدائرة المتكاملة في عام 1958.