Polovodiče jsou látky, jejichž vodivost závisí na vnějších nebo vnitřních podmínkách. Patří mezi na například Si, GaAs, Ge, chalkogenidová skla atd.
U takzvaných vlastních polovodičů, jako například křemík, dojde vlivem zvýšení okolní teploty k uvolnění valenčních elektronů a taktéž ke vzniku děr. Proud je tedy ve vlastních polovodičích veden dírami (místo, kde chybí elektron, kladný náboj) a elektrony.
Nevlastní, takzvané příměsové polovodiče mají buďto vodivost pouze děrovou nebo pouze elektronovou.
Příměsový polovodič typu P vznikne přidáním některého z prvků s oxidačním číslem 3 (B, In, Ga) do vlastního polovodiče. Pro spojení s křemíkem pak chybí 1 elektron, který se odejme z vazby Si -Si, vznikne díra, která je majoritním nosičem náboje. Atomy s touto dírou jsou pak nepohyblivé a nazýváme je akceptory.
Příměsový polovodič typu N vznikne přidáním některého z prvků s oxidačním číslem 5 (P, As, Sb) do vlastního polovodiče. Nadbytek jednoho valenčního elektronu pak zajistí vodivost tohoto uskupení. Například atom fosforu je pak kladný (jelikož odevzdal elektron), nazývá se donor. Majoritním nosičem náboje jsou elektrony.
Pozor, v polovodičích N i P se zároveň vyskytují jak díry, tak elektrony. Je to dáno přítomností původního vlastního vodiče.
Při snižování teploty polovodičů bude růst jejich odpor, až se z nich stanou izolanty. Naopak při zvyšování teploty bude jejich odpor klesat.
Mezi polovodičové prvky patří – dioda (usměrňování napětí, jelikož propouští napětí jen jedním směrem), tranzistor (zesilování signálu).
Tranzistory dělíme na NPN a PNP, dle uspořádání přechodů. Prostředí písmeno určuje materiál tzv. báze, jednoho ze tří kontaktů tranzistoru (báze, emitor, kolektor).
