Полупроводниковата индустрия се фокусира главно върху интегрални схеми, потребителска електроника, комуникационни системи, фотоволтаично производство на енергия, осветителни приложения, преобразуване на мощност с висока мощност и други области. От гледна точка на технологиите или икономическото развитие значението на полупроводниците е огромно
Повечето електронни продукти днес, като компютри, мобилни телефони или цифрови записващи устройства, имат много тясна връзка с полупроводниците като техни основни единици. Обичайните полупроводникови материали включват силиций, германий, галиев арсенид и др. Сред различните полупроводникови материали силицият е най-влиятелният в търговските приложения.
Полупроводниците се отнасят до материали с проводимост между проводници и изолатори при стайна температура. Поради широкото си приложение в радиостанции, телевизори и измерване на температурата, полупроводниковата индустрия има огромен и постоянно променящ се потенциал за развитие. Контролируемата проводимост на полупроводниците играе решаваща роля както в технологичната, така и в икономическата област.
Нагоре по веригата на полупроводниковата индустрия са компаниите за проектиране на интегрални схеми и компаниите за производство на силициеви пластини. Компаниите за дизайн на интегрални схеми проектират електрически диаграми според нуждите на клиентите, докато компаниите за производство на силициеви пластини произвеждат силициеви пластини, използвайки поликристален силиций като суровина. Основната задача на компаниите за производство на интегрални схеми в средата е да трансплантират схемите на веригата, проектирани от компаниите за дизайн на интегрални схеми, към пластините, произведени от компаниите за производство на силициеви пластини. След това завършените пластини се изпращат до фабрики за опаковане и тестване на IC надолу по веригата за опаковане и тестване.
Веществата в природата могат да бъдат разделени на три категории въз основа на тяхната проводимост: проводници, изолатори и полупроводници. Полупроводниковите материали се отнасят до вид функционален материал с проводимост между проводими и изолационни материали при стайна температура. Проводимостта се постига чрез използването на два вида носители на заряд, електрони и дупки. Електрическото съпротивление при стайна температура обикновено е между 10-5 и 107 ома · метра. Обикновено съпротивлението се увеличава с повишаване на температурата; Ако се добавят активни примеси или се облъчват със светлина или радиация, електрическото съпротивление може да варира с няколко порядъка. Детекторът от силициев карбид е произведен през 1906 г. След изобретяването на транзисторите през 1947 г., полупроводниковите материали, като независима област от материали, постигнаха голям напредък и се превърнаха в незаменими материали в електронната индустрия и високотехнологичните области. Проводимостта на полупроводниковите материали е силно чувствителна към определени следи от примеси поради техните характеристики и параметри. Полупроводниковите материали с висока чистота се наричат вътрешни полупроводници, които имат високо електрическо съпротивление при стайна температура и са лоши проводници на електричество. След добавяне на подходящи примеси към полупроводникови материали с висока чистота, електрическото съпротивление на материала е значително намалено поради осигуряването на проводими носители от атоми на примеси. Този тип легиран полупроводник често се нарича полупроводник с примеси. Полупроводниците с примеси, които разчитат на електрони в зоната на проводимост за проводимост, се наричат полупроводници от N-тип, а тези, които разчитат на проводимостта на дупките на валентната лента, се наричат полупроводници от тип P. Когато различни видове полупроводници влязат в контакт (образувайки PN преходи) или когато полупроводниците влязат в контакт с метали, възниква дифузия поради разликата в концентрацията на електрони (или дупки), образувайки бариера в контактната точка. Следователно този тип контакт има единична проводимост. Чрез използване на еднопосочната проводимост на PN преходите могат да бъдат направени полупроводникови устройства с различни функции, като диоди, транзистори, тиристори и др. В допълнение, проводимостта на полупроводниковите материали е силно чувствителна към промени във външни условия като топлина, светлина, електричество, магнетизъм и др. Въз основа на това могат да бъдат произведени различни чувствителни компоненти за преобразуване на информация. Характерните параметри на полупроводниковите материали включват ширина на забранената лента, съпротивление, подвижност на носители, живот на неравновесен носител и плътност на дислокациите. Ширината на забранената лента се определя от електронното състояние и атомната конфигурация на полупроводника, отразявайки енергията, необходима за валентните електрони в атомите, които изграждат този материал, за да се възбудят от свързано състояние в свободно състояние. Електрическото съпротивление и подвижността на носителя отразяват проводимостта на материала. Животът на неравновесния носител отразява характеристиките на релаксация на вътрешните носители в полупроводниковите материали, преминаващи от неравновесно състояние към равновесно състояние под външни въздействия (като светлина или електрическо поле). Дислокацията е най-често срещаният тип дефект в кристалите. Плътността на дислокациите се използва за измерване на степента на целостта на решетката на полупроводниковите монокристални материали, но за аморфните полупроводникови материали този параметър не присъства. Характерните параметри на полупроводниковите материали могат не само да отразяват разликите между полупроводникови материали и други неполупроводникови материали, но по-важното е, че могат да отразяват количествените разлики в характеристиките на различни полупроводникови материали и дори на един и същи материал в различни ситуации.
