半导体是现代电子设备的重要组成部分，因此也是现代技术的基本组成部分之一。为了适合作为半导体材料，物质的导电性必须介于导电性极低的绝缘体和允许电流非常容易流动的导体之间。大多数半导体材料是结晶无机固体，但也存在由非晶固体和液体制成的半导体。常见的半导体材料包括硅、砷化镓和氮化镓，但也存在其他材料。除了这些主要材料之外，半导体通常还含有少量其他物质，称为掺杂剂。
半导体材料的电导率可以通过将其置于电能、磁场或其他增加电导率的刺激下来提高。材料电子的能级，导致其中一些电子从低能 v 移动的带到较高能量、不太拥挤的导带。这使得带电的电子可以更自由地穿过材料，同时在价带中产生带正电的间隙（称为电子空穴）。这使得电流可以流过半导体。通过操纵半导体的电导率，它可以用作开关。半导体还用于太阳能发电和光检测传感器，因为当入射光子适当激励时，它们可以产生电流。
硅是最常见的半导体，是地球上的第 14 个元素元素周期表。最常用的半导体材料是硅，它是元素周期表中的第 14 号元素，也是地壳中最常见的元素之一。大多数硅半导体硅或具有规则的晶体结构，其中它们的原子排列，但也可以使用非晶体或无定形硅。非晶硅半导体的性能比晶体硅差，但非晶硅可以沉积更薄的层，从而降低材料成本。
半导体是现代电子设备的重要组成部分，因此也是现代技术的基本构建模块之一。下一个最常见的半导体材料是化合物砷化镓（GaAs）。砷化镓在许多方面都优于硅，例如更快的开关和更高的耐热性。然而，它也更昂贵且更难以加工，因此通常仅用于硅不足的应用。它是一个也面临着更高的功耗。砷化镓通常用于高速电子和高效光伏电池等用途。
另一种用于半导体的镓化合物是氮化镓 (GaN)，它可以在非常高的温度和电压下发挥作用，因此通常用于涉及微波的应用。氮化镓还用于发光二极管 (LED) 和高频激光二极管以及一些军用雷达。它还可以与另一种半导体材料氮化铟（InN）结合，生成称为氮化铟镓的混合物。氮化铟镓通常用于 LED，也可以成为太阳能电池的极其高效的材料。
半导体通常含有少量掺杂剂，以根据其功能改变其导电性能。硅中常见的掺杂剂包括元素硼、磷和砷。砷化镓和氮化镓掺杂金属such 锰同时具有半导体和铁磁性能。
