Halbleiter

feste Stoffe, die bei Erwärmung eine mit der Temperatur anwachsende elektrische Leitfähigkeit zeigen. Halbleiter sind z. B. Germanium, Silicium, Selen und Zinkoxid.

In der Elektrotechnik haben Halbleiter die Röhrenbauweise fast vollständig verdrängt. In der physikalischen Forschung brachte die Untersuchung der Halbleiter wichtige Einblicke in den elektrischen Leitungsvorgang und in den Aufbau der Festkörper. Beim Ionen-Halbleiter sind die Ladungsträger, die den Stromtransport besorgen, Ionen, die im Kristallgitter fehlerhaft eingebaut sind und im Gitter wandern können. Im Elektronen-Halbleiter wird der Strom, wie in Metallen, durch freie Elektronen transportiert (Energiebändermodell) oder/und durch „Elektronenlöcher“, indem jeweils eine Lücke im Elektronenaufbau eines Atoms durch ein Elektron eines Nachbaratoms aufgefüllt wird; die Lücke (Defektelektron) wandert so im elektrischen Feld von Atom zu Atom durch das Kristallgitter entgegengesetzt zur Richtung des Elektronenstroms, d. h. wie eine positive Ladung. Art, Konzentration und Bewegung der Ladungsträger lassen sich experimentell weitgehend variieren, z. B. durch kontrollierten Einbau von Fremdatomen in ein Kristallgitter (Dotierung), die entweder als Akzeptoren Elektronen binden oder als Donatoren leicht Elektronen freigeben können.

Im weiteren Sinne werden auch ganze Bauelemente aus halbleitenden Materialien (wie Transistoren und Dioden) als Halbleiter bezeichnet. Mikrominiaturisierung.