Da spricht man von Dioden und Transistoren, alles Halbleiterbauelemente, und fragt sich: Was macht einen Halbleiter zu einem Halbleiter?

Halbleiter sind eine Art "Zwischenlösung" zwischen Leitern und Nichtleitern. Ein Leiter ist zum Beispiel ein Metall, welches im Ideal fall Strom und damit Elektronen verlustfrei von A nach B "leitet". Bestimmte Elektronen sind zwischen den Atomkernen frei beweglich und erlauben so den Stromfluss. Nichtleiter sind Isolatoren, wie beispielsweise die meisten Kunststoffe oder auch Papier. Hier kann kein Strom fliessen, dieser wird isoliert. Hier sind die Elektronen fest an die Atome gebunden, so dass kein Stromfluss stattfinden kann. Dagegen ist die Leitfähigkeit von Halbleitern kleiner als die von Leitern und grösser als die von Isolatoren bzw. Nichtleitern.

Ein weiteres Identifizierungsmerkmal von Halbleitern ist die kristalline Struktur. Es gibt ein festes Strukturschema für die Anordnung der Atome. "Germanium", "Selen" oder "Silizium" sind prominente Vertreter aus der Gruppe der Halbleiter. Hier werden u.a. die Halbleiter durch Fremdatome dotiert, so dass unter bestimmten Umständen die Elektronen nicht mehr an das Kristallgitter gebunden sind. Es entstehen freie Ladungsträger, die für den Stromfluss sorgen.

Bei einem gezielt verunreinigten Halbleiter (beispielsweise durch den Einsatz von Aluminium) bleiben bestimmte Kristallverbindungen offen. Diese können sehr leicht freie Elektronen aufnehmen. Hier spricht man auch von einem "Loch" (positive Ladung). Löst sich nun ein Elektron aus dem benachbarten Kristallverbund und wird dann anschliessend von besagtem Loch eingefangen so entsteht wiederum ein Loch (nämlich das, von dem aus das Elektron gesprungen ist), welches wiederum ein Elektron aufnehmen kann. Hier entsteht eine Ladungsverschiebung innerhalb des Halbleiters, man spricht auch von einem Löcherstrom. Es herrscht also permanenter Elektronenmangel, so dass der Halbleiter auch als p-dotierter Halbleiter (p steht hier für positiv wegen des Elektronenmangels) bezeichnet wird. Bei einem n-dotierten Halbleiter steht das "n" für negativ. Es herrscht ein Elektronenüberschuss gegenüber dem Löcherstrom findet hier eine Elektronenleitung statt.